Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 173 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<i>Ch−ơng IV</i>
Bμi 31
định luật bảo toμn động l−ợng
I – Mơc tiªu
<b>1. Về kiến thức </b>
Nắm đợc khái niệm thế nµo lµ hƯ kÝn.
– Nắm vững định nghĩa động l−ợng và phát biểu đ−ợc định luật bảo toàn động
l−ỵng.
– Xây dựng đ−ợc biểu thức tổng qt ca nh lut II Niu-tn.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Vận dụng định luật bảo toàn động l−ợng d−ới dạng đại số (tr−ờng hợp các
vectơ động l−ợng cùng ph−ơng) để giải đ−ợc một số bài tập.
II – ChuÈn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Chuẩn bị bộ thí nghiệm cần rung điện gồm : Máng nhôm, hai xe (có thể thay
đổi khối l−ợng bằng cách thay đổi các quả gia trọng), băng giấy, bộ cần rung
®iƯn.
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ơn lại khái niệm bảo tồn đã đ−ợc biết khi học định luật bảo toàn, định luật
II, III Niu-tơn, công thức gia tốc.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
C¸ nhân trả lời :
Vit biu thc ca nh lut II
Niu-tơn dới dạng thể hiện mối liên hệ
giữa lực tác dụng vào khối lợng và
vận tốc cña vËt ?
t 0
v v
F ma m
t
−
= =
Δ
G G
G <sub>G</sub>
12 21
FG = −FG
Cá nhân nhận thức vấn đề của bài
học.
luËt III Niu-t¬n ?
Khi nghiên cứu chuyển động của một
hệ vật d−ới tác dụng của các lực. Mỗi
vật có thể chịu tác dụng của các vật ở
trong hệ và từ các vật ngồi hệ. Giải
bài tốn nh− vậy sẽ rất phức tạp. Bài
toán sẽ đơn giản hơn nếu hệ mà ta
nghiên cứu là hệ kín hay hệ cơ lập.
Khi khảo sát hệ kín, ng−ời ta thấy có
một số đại l−ợng vật lý đặc tr−ng cho
trạng thái của hệ đ−ợc bảo tồn, nghĩa
là chúng có giỏ tr khụng i theo thi
gian. Trong chơng này chóng ta sÏ
nghiên cứu một số đại l−ợng bảo ton ú.
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm hệ kín</b>
Cá nhân suy nghĩ, trả lời :
Hệ vật và Trái Đất không phải là
hệ kín vì vẫn có các lực hấp dẫn
từ các thiên thể khác trong vũ trụ.
Cá nhân tiếp thu thông báo.
GV thông báo khái niệm hệ kín.
Hệ vật và Trái Đất có phải là hệ kín
Thông báo : Trong thực tế, trên Trái
Đất khó có thể thực hiện đợc một hệ
tuyt đối kín vì khơng thể nào triệt tiêu
đ−ợc hồn toàn lực ma sát, các lực cản,
và lực hấp dẫn. Nh−ng nếu các lực đó
rất nhỏ thì, một cách gần đúng, ta có
thể coi hệ vật và Trái Đất là hệ kín.
– Là hệ kín vì cỏc ngoi lc gm
trọng lực và phản lực của mặt
phẳng ngang triệt tiêu lẫn nhau.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
– Hệ 2 vật chuyển động khơng ma sát
trên mặt phẳng nhẵn nằm ngang có
phải là hệ kín khơng ?
Gỵi ý cđa GV : xét tổng các ngoại lực
tác dụng.
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Xây dựng khái niệm động </b>
Cá nhân quan sát, trả lời.
Khúc gỗ chuyển động nhanh
chậm khác nhau.
– D−ới tác dụng của lực FG trong
thời gian tΔ thì vận tốc của vật
thay đổi từ <i>v</i>G thành v 'G và thu
đ−ợc gia tốc : a v ' v
t
−
=
Δ
G G
G
⇒mv ' mvG − G= ΔF tG (1)
GV tiÕn hµnh thÝ nghiƯm1 :
Thả viên bi từ những độ cao khác nhau
đến va chạm vào khúc gỗ. Khúc gỗ
chuyển động thế nào ?
– Từ kết quả thí nghiệm, cho biết d−ới
tác dụng của lực FG(lực do viên bi tác
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Trả lời :
– Động l−ợng của một vật là đại
l−ợng đo bằng tích khối l−ợng và
vận tốc của vt.
Biểu thức : pG=mv.G
Động lợng cùng hớng víi
h−íng cđa vÐc t¬ vËn tèc.
Đơn vị của động l−ợng là : kg.m/s
Độ biến thiên động l−ợng :
Δ = ΔpG F t.G
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Thụng bỏo : Vế phải F tGΔ gọi là xung
của lực, vế trái là độ biến thiên của đại
l−ợng mvG. Đại l−ợng mvG gọi là động
l−ợng pGcủa vật.
Động lợng là gì ? Biểu thức tính ?
Đơn vị ?
ng lng cú hng th no ? Viết
biểu thức độ biến thiên động l−ợng ?
– ý nghĩa của khái niệm động l−ợng ?
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Xây dựng định luật bảo ton </b>
<b>ng lng </b>
Cá nhân làm việc với phiếu học
tập
Viết đợc biểu thức :
m v<sub>1 1</sub>G +m v<sub>2 2</sub>G =m v<sub>1 1</sub>G' +m v<sub>2 2</sub>G
Kết luận : Vậy tổng động l−ợng
cña hệ trớc và sau tơng tác
khụng thay i..
Vậy trong hƯ kÝn, nÕu hai vËt t−¬ng
tác với nhau thì tổng động l−ợng của
hệ tr−ớc và sau t−ơng tác có thay đổi
khơng ?
– H·y hoµn thành yêu cầu trong phiếu
học tập.
<i>Gợi ý</i> :
– vận dụng định luật II, III Niu-tơn
cho hai vật.
– so sánh tổng động l−ợng của hệ
trớc và sau va chạm.
<b>Hot ng 5. </b>
<b>Thí nghiệm kiĨm tra</b>
HS thảo luận nhóm và xut
phơng án thí nghiệm và trả lời
các câu hỏi của GV.
Nhận xét : Trong phạm vi sai số,
các kết quả thí nghiệm cho thÊy
tổng động l−ợng của hệ gồm hai
xe tr−ớc va sau t−ơng tác là không
thay đổi.
– Bằng lí thuyết chúng ta đã chứng
minh đ−ợc tổng động l−ợng của hệ kín
tr−ớc và sau t−ơng tác là không thay
đổi, muốn kết luận này trở thành kiến
thức khoa học thì cần phải kiểm
nghiệm bằng thực nghiệm. Hãy đề
xuất một ph−ơng án thí nghiệm để
kiĨm tra ?
Nếu HS khơng đ−a ra đ−ợc ph−ơng án
thí nghiệm thì GV có thể gợi ý để HS
làm theo phơng án nh ở hình 31.1
SGK.
GV giới thiệu phơng án thí nghiệm
c ghi trong SGK. u cầu HS đọc
kÕt qu¶ thÝ nghiƯm ghi ở bảng 1 và cho
nhận xét.
HS phát biểu nội dung định luật.
của các vật tr−ớc và sau t−ơng tác bằng
nhau. Làm nhiều thí nghiệm khác đối
với hệ kín trong phạm vi rộng hơn
cũng có kết luận nh− vậy. Đó chính là
nội dung của định luật bảo toàn động
l−ợng.
Yêu cầu một học phát biểu nội dung
định luật bảo toàn động l−ợng.
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
GV nhắc lại c¸c kh¸i niƯm vỊ hƯ kÝn,
động l−ợng, định luật bo ton ng
lợng.
Bài tập về nhà :
– Lµm bµi tËp 1, 2, 3 , 4, 5 SGK.
PhiÕu häc tËp
<b>1.</b> Cho hÖ kÝn gåm hai vật có khối lợng m1 và m2 tơng tác với nhau. Ban đầu
chỳng cú vn tc ln lt l vG<sub>1</sub> vàv .G<sub>2</sub> Sau thời gian t−ơng tác là Δt, vận tốc
biến đổi thành vG'<sub>1</sub>vàv .G'<sub>2</sub>
a) Xác định độ biến thiên động l−ợng của hai vật ?
b) So sánh độ biến thiên động l−ợng của hai vật ?
Bμi 32
Chuyển động bằng phản lực
Bμi tập về định luật bảo toμn động l−ợng
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Nắm đ−ợc nguyên tắc chuyển động bằng phản lực.
– Hiểu và phân biệt đ−ợc hoạt động của động cơ của máy bay phản lực và tên
lưa vị trơ.
<b>2. Về kĩ năng </b>
T li gii ca cỏc bài tập mẫu, hiểu cách vận dụng và giải những bài tập về
định luật bảo toàn động l−ợng.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Một xe lăn, trên xe lăn có gắn một đầu bút bi và một qu¶ bãng bay.
– Mơ hình máy bay phản lực gắn vào đầu một thanh nhẹ có thể quay quanh một
trục thẳng đứng cố định. Đuôi máy bay gn mt qu phỏo thng thiờn.
Pháo thăng thiên.
– Con quay n−ớc. Thực chất là định luật bảo tồn momen động l−ợng, nh−ng
vẫn có thể dùng định luật bảo tồn động l−ợng để giải thích chuyển động đối
víi tõng nh¸nh con quay.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân suy nghĩ, trả lời.
Có thể là : Thổi khí vào quả bóng
Phỏt biu ni dung định luật bảo
toàn động l−ợng ?
– Cho một xe lăn, trên xe lăn có gắn
gắn vào đầu bót bi nh− h×nh vÏ. H·y
bay, sau đó thả tay ra thì xe sẽ
chuyển động.
HS lên bảng tiến hành thí nghiệm.
không đợc dùng tay hay các vật khác
tác dụng vào chiếc xe ?
Yêu cầu HS lên tiến hành thí nghiệm
kiểm tra phơng án đa ra.
Thụng bỏo : chuyn ng của chiếc xe
trong thí nghiệm trên gọi là chuyển
động bằng phản lực. Vậy thế nào là
chuyển động bằng phản lực ? Chúng ta
sẽ nghiên cứu trong bài ngày hơm nay.
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Tìm hiểu ngun tắc chuyển </b>
<b>động bằng phản lực </b>
HS thảo luận nhúm xut
phơng án thí nghiệm. Có thể
bằng kinh nghiƯm HS cịng ®−a ra
đ−ợc ph−ơng án đổ nc vo
phễu.
Suy nghĩ trả lời câu hỏi của GV.
GV giíi thiƯu mét con quay n−íc, thùc
chÊt là một cái phễu, phần dới thông
với một ống có hai đầu bẻ hai hớng
song song ngợc chiều nhau. PhÔu
đ−ợc treo bằng một sợi dây và ban đầu
đứng n.
– Cho thªm mét cèc n−íc sạch, không
c dựng tay quay, hóy ngh phng
ỏn làm cho con quay chuyển động
quay ?
GV tiến hành thí nghiệm đổ n−ớc vào
con quay, sau đó để cho n−ớc chảy ra
phía hai ống thì con quay sẽ quay.
– Tại sao khi n−ớc chảy ra qua hai ống
thì con quay chuyển động quay ?
<i>Gỵi ý</i> : – Cã thĨ coi hƯ gåm phƠu và
nớc là hệ kín vì trọng lợng của phễu
và nớc đợc cân bằng với lực căng
của dây treo.
– áp dụng định luật bảo toàn động
– T−ơng tự nh− trên, súng và đạn
là một hệ kín, vì vậy khi đạn bắn
ra thì súng phải có động l−ợng
bằng và ng−ợc chiều vi n.
Cá nhân trả lời.
GV giải thích chính xác lí do con quay
có thể quay đợc.
Tại sao khi bắn súng lại chuyển
động giật lùi ?
Thơng báo : Chuyển động của súng
giËt, cđa con quay n−íc lµ chun
động bằng phản lực.
– Vậy chuyển động bằng phản lực là
gì ?
Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C1.
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Giải thích nguyên tắc hoạt động </b>
<b>của động cơ phản lực, tên lửa </b>
Cá nhân nêu ví dụ. Có thể là :
chuyển động của máy bay phản
lực, pháo thăng thiên, tên lửa, ...
– Máy bay chứa nhiên liệu, khi
cháy khí phụt về phía sau tạo ra
phản lực đẩy máy bay.
– Máy bay cánh quạt chuyển
động do luồng khí d−ới cánh quạt
tạo ra khi cánh quạt quay.
– Chuyển động của tên lửa cũng
giống nh− chuyển động của mỏy
bay phản lực.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
– Ngồi những chuyển động nh− súng
giËt khi b¾n, con quay n−íc. H·y lÊy
một số ví dụ về chuyển động bằng
phản lực trong đời sống ?
GV nhấn mạnh lí do đặt tên là máy
bay phản lực.
– Tại sao nói chuyển động của máy
bay phản lực là chuyển động bằng
phản lực ?
GV giải thích nguyên tắc hoạt động
của máy bay phn lc.
Yêu cầu HS trả lời câu hái C2.
– Giải thích chuyển động của tên lửa ?
Bổ sung kiến thức : Động cơ phản lực
của máy bay chỉ có thể hoạt động
trong mơi tr−ờng khí quyển vì cần hút
khơng khí từ bên ngoài để đốt cháy
nhiên liệu. Tên lửa vũ trụ có thể hoạt
động cả trong vũ trụ chân khơng vì
ngồi nhiên liệu tên lửa, cịn mang
theo cả chất ơxy hố.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Làm một số bài tập về định luật </b>
<b>bảo toàn động l−ợng </b>
Cá nhân làm bài theo sự định
h−ớng của GV.
GV nhấn mạnh tầm quan trọng của các
nh lut bo ton.
GV yêu cầu HS làm các bài tập vận
dụng ở SGK.
Định hớng của GV (nÕu cÇn) :
Bài 1 : – Tại sao khi ném bình khí thì
nhà du hành vũ trụ lại chuyển động về
phía tàu ?
– Để xác định vận tốc của nhà du hành
vũ trụ sau khi ném bình khí ta phải áp
dụng định luật nào ?
Bài 3 : Đối với bài này HS th−ờng gặp
khó khăn trong việc tìm h−ớng bay của
mảnh đạn thứ hai. Câu hỏi :
– áp dụng định luật nào để giải đ−ợc
bài toán ?
Tại sao có thể coi hệ là hệ kín ?
– Biểu diễn các véc tơ động l−ợng
tr−ớc và sau khi viên đạn nổ ?
– Cần áp dụng quy tắc nào để tìm
h−ớng của vectơ động l−ợng của mảnh
đạn thứ hai ?
– B»ng c¸ch nào có thể đa biểu thức
ca nh lut bo toàn động l−ợng từ
dạng vectơ về dạng đại số ?
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định hng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiƯm vơ häc tËp.
– Trình bày ngun tắc của chuyển
động bằng phản lực ?
– Mô tả và giải thích chuyển động của
lồi mực trong n−ớc ?
Bµi tËp vỊ nhµ :
– Lµm bµi tËp 1, 2, 3 trong SGK.
Bμi 33
Công v công suất
I Mục tiêu
<b>1. Về kiến thức </b>
Phân biệt đợc khái niệm công trong ngôn ngữ thông thờng và klhái niệm
công trong vật lÝ.
– Biết đ−ợc công cơ học gắn với hai yếu tố : Lực tác dụng và độ dời điểm đặt
theo ph−¬ng cđa lùc. BiĨu thøc : A = Fscos .α
– Hiểu rõ công là đại l−ợng vơ h−ớng, giá trị của nó có thể d−ơng hoặc âm ứng
với công phát động hoặc công cản.
– Nắm đ−ợc khái niệm công suất, ý nghĩa của công suất trong thực tiễn kĩ thuật
và đời sống. Giải thích đ−ợc ứng dụng trong hộp số của ng c ụtụ, xe mỏy.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Vận dụng cơng thức tính cơng để tính cơng trong tr−ờng hợp vật chịu tác dụng
của một lực theo các ph−ơng khác nhau. D−ới sự định h−ớng của GV, có thể vận
dụng cơng thức để tính cơng trong tr−ờng hợp vật chịu tác dụng của nhiều lực.
II – Chn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ơn lại kiến khái niệm công đã học ở THCS.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân trả lời.
Công của lực tác dụng :
A = F.s = 5.2=10 (J).
– Mét vËt chÞu t¸c dơng cđa mét lùc
kéo theo ph−ơng ngang có độ lớn 5N
thì chuyển động đ−ợc một đoạn là 2m.
Tính công của lực tác dụng ?
dời thì cơng của lực đ−ợc xác định nh−
thế nào ? Để trả lời câu hỏi này ta
nghiên cứu nội dung bài : Công và
<b>Hoạt ng 2. </b>
<b>Xây dựng biểu thức tính công </b>
<b>cơ học trong trờng hợp tổng </b>
<b>quát </b>
Với sự gợi ý của GV, HS tính
đợc công do lực F thực hiện lµ :
A = F<sub>1</sub>.s = F.s.cosα = F.s.G G
Trả lời : Cơng là đại l−ợng đo
bằng tích độ lớn của lực và hình
chiếu của độ dời (của điểm đặt)
trên ph−ơngcủa lực.
– Cho lùc F t¸c dơng vµo vËt theo
ph−ơng hợp với độ dời s một góc .α
Xác định cơng của lực tác dụng đó ?
<i>Gỵi ý</i> : – VËn dơng biĨu thøc tÝnh công
trong các trờng hợp lực vuông góc
với phơng chun déng vµ lùc cã
ph−ơng cùng với ph−ơng chuyn ng.
Phân tích lực FG thành hai thành
phn theo hai phng ó bit.
Thông báo : thành phần (s.cos) là
hỡnh chiu ca di trờn phng của
lực.
– Nêu định nghĩa công tổng quát ?
Biểu thức : A = Fscos .α
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm cơng phát </b>
<b>động và cơng cản, đơn vị công </b>
NÕu cosα > 0
2
π
⎛<sub>α <</sub> ⎞
⎜ ⎟
⎝ ⎠→ A > 0.
– Từ biểu thức định nghĩa ta thấy công
2
FG <sub>F</sub>G
1
NÕu cosα < 0
2
π
⎛ <sub>< α < π</sub>⎞
⎜ ⎟
⎝ ⎠→ A < 0.
NÕu
2
π
α = → A = 0.
– Cơng có đơn vị là Jun (kí hiệu
là J).
Tr¶ lêi : 1 Jun = 1 N . 1m
là công phát động, khi A < 0 gọi là
công cản.
– Từ biểu thức định nghĩa công, hãy
định nghĩa 1 Jun l gỡ ?
Thông báo : 1 Jun là công thực hiện
bi lc cú cng 1N làm dời chỗ
điểm đặt của lực 1 mét theo ph−ơng
của lực. Ngồi ra cơng cịn có đơn vị là
kilôjun (kJ ).
1 kJ = 1000 J = 103 J
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Xây dựng khái niệm công suÊt </b>
Trả lời : Dùng cần cẩu để đ−a lên
sẽ tốn ít thời gian hơn.
BiĨu thøc : A.
t
=
P (1)
Định nghĩa : 1 oát là công suất
của máy sinh công 1 Jun trong
thêi gian 1 gi©y.
1J
1W
1s
=
– Trong các công tr−ờng xây dựng, để
ý thÊy ng−êi ta th−êng dïng cÇn cÈu
để đ−a vật liệu xây dựng lên cao mà
không kéo các vật liệu xây dựng đó
lên, giải thích ?
Thơng báo : Thực hiện một cơng tốn ít
c«ng lín hơn. Trong vật lí ngời ta
dùng khái niệm công st (kÝ hiƯu lµ
P ) để biểu thị tốc độ thực hiện cơng
cđa vËt.
– Viết biểu thức tốn học của cơng suất ?
– Trong hệ SI, cơng suất có đơn vị là
ốt, kí hiệu là W. Dựa vào biểu thức
của công suất hãy định nghĩa 1ốt ?
Thơng báo : Ng−ời ta cịn sử dụng đơn
vị là bội số của ốt, đó là kilơốt (kW),
mêgaốt (MW).
1 kW = 1000 W = 103 W
1 MW = 1000 000 W = 106 W
Trong công nghệ chế tạo máy ng−ời ta
dùng đơn vị l mó lc (HP).
Cá nhân trả lêi : P
A F. s
F. v
t t
= = G G G G=
(2)
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
T biểu thức của cơng ở trên, hãy
tìm biểu thức khác của công suất ?
Thông báo : Nếu v là vận tốc trung
bình của vật thì P sẽ là cơng suất
trung bình của lực tác dụng lên vật.
Nếu v là vận tốc tức thời thì P là công
suất tức thời, cho biết giá trị của công
suất tại một thời điểm xác định.
GV yêu cầu HS đọc mục ứng dụng
trong SGK.
Ví dụ : Khi đi xe máy lên dốc, ngời
điều khiển xe phải sử dụng số 1 hoặc
2. Khi đó xe có tốc độ nhỏ nh−ng lực
kéo sẽ lớn giúp xe dễ dàng lên dốc.
<b>Hot ng 5. </b>
<b>Làm bài tập vận dụng </b>
Cá nhân hoàn thành yêu cầu của
GV.
Yêu cầu học sinh làm bài tập vận dụng
trong SGK.
Về hiện tợng vật lí, HS dễ dàng nắm
c : Khi vt chuyn ng s chu
các ngoại lực tác dụng là lực kéo, lực
ma sát, trọng lực và phản lực của mặt
phẳng. Tuy nhiên trọng lực và phản lực
không làm cho vật dời theo phơng
thng ng nờn công của chúng bằng
không.
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Viết biểu thức công cơ học trong
trờng hợp tổng quát.
– Nêu ý nghĩa công d−ơng và công âm.
– Định nghĩa công suất và nêu ý nghĩa
của đại l−ợng đó.
Bài tập về nhà : Làm bài 1 → 4 (SGK).
– Ơn lại các cơng thức về chuyển động
biến đổi đều và khái niệm năng l−ợng
đã đ−ợc học ở THCS.
động năng - định lí động năng
I – Mơc tiªu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Phát biểu đ−ợc định nghĩa động năng, viết biểu thức của động năng.
– Hiểu rõ động năng là một dạng năng lực cơ học mà mọi vật có khi chuyển
động, động năng là một đại l−ợng vơ h−ớng và có tính t−ơng đối.
– Phát biểu đ−ợc định lí động năng.
<b>2. VỊ kĩ năng </b>
Vn dng thnh tho biu thc tớnh cơng trong định lí động năng để giải một
số bài toán liên quan đến động năng nh− : xác định động năng (hay vận tốc) của
vật trong quá trình chuyển động khi có cơng thực hiện, hoặc ng−ợc lại, từ độ
biến thiên động năng tính đ−ợc cơng và lực thực hiện cơng đó.
– Giải thích các hiện t−ợng vật lí có liên quan.
II – Chn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Nhớ lại các cơng thức về chuyển động biến đổi đều.
– Ôn lại khái niệm năng l−ợng đã đ−ợc học ở THCS.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn </b>
Cá nhân suy nghĩ, trả lời.
Các dạng năng lợng : cơ năng
(gm ng nng v th nng),
nhit nng, in nng, ...
Vì quả cầu mang năng lợng
Nhắc lại khái niệm năng lợng ? KÓ
tên một số dạng năng l−ợng mà em ó
biết ?
Định nghĩa công cơ học và biểu thức
tính công cơ học ?
Gii thớch hot động của cần cẩu ở
hình 34.1 SGK.
(d−ới dạng động năng) nên có thể
thực hiện công để phá bức t−ờng.
những yếu tố nào ? Để hiểu điều đó
chúng ta học bài : Động năng. Định lí
động năng.
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Xây dựng khỏi nim ng nng </b>
HS dự đoán :
ng năng của một vật phụ thuộc
vào độ lớn của vận tốc và khối
l−ợng của vật đó
NhËn thÊy khả năng thực hiện công
của một vật càng lớn nÕu nã mang
năng l−ợng (đối với quả cầu trong ví
dụ thì động năng) lớn.
– Cho biết động năng của một vật phụ
thuộc vào những yếu tố nào ?
GV thông báo định nghĩa động năng
(kí hiệu là W ). <sub>đ</sub>
BiĨu thøc tÝnh :
2
®
mv
W
2
= (1)
– Vì m là đại l−ợng vô h−ớng,
luôn d−ơng, v2 cũng là đại l−ợng
vô h−ớng, luôn d−ơng nên động
năng là đại lng vụ hng v
luôn dơng.
Vn tc cú tớnh t−ơng đối (phụ
thuộc vào hệ quy chiếu), nên
động nng cú tớnh tng i.
Khúc gỗ có khối l−ỵng lín
chuyển động sẽ có năng l−ợng
d−ới dạng động năng lớn. Vì vậy
nó có khả năng thực hiện công để
phá cổng thành.
Thông báo : Đơn vị của động năng
cùng đơn vị của công. Khối l−ợng đo
bằng kg, vận tốc đo bằng m/s thì động
năng đo bằng jun (J).
– Từ biểu thức của động năng hãy giải
thích tại sao động năng là đại l−ợng vô
h−ớng, luôn d−ơng và động năng cú
tớnh tng i ?
HÃy giải thích tại sao trong c¸c trËn
chiÕn thêi cỉ ng−êi ta th−êng dïng
những khúc gỗ lớn để phá cổng thành
mà không dùng khúc gỗ nhỏ ?
Thông báo : Công thức (1) xác định
động năng của chất điểm chuyển động
và cũng đúng cho vật chuyển động
tịnh tiến, vì khi đó mọi chất điểm của
vật có cùng một vận tốc.
<b>Xây dựng định lí ng nng </b>
Cá nhân viết đợc biểu thức :
22 12
12
mv mv
A
2 2
= − (2)
– Nhận xét : Công của lực F bằng
v<sub>1</sub> chịu tác dụng của lực F khụng i
thì chuyển dời đợc một đoạn là s vµ
đạt vận tốc v<sub>2</sub>, tức là động năng của
vật bị thay đổi.
– Công của lực F thu đ−ợc có mối liên
hệ với độ biến thiên động năng của vật
nh− thÕ nµo ? BiĨu thức toán học nào
biu th mi liờn h ú ?
<i>Gỵi ý</i> :
– Viết biểu thức tính cơng của lực F.
– Biểu diễn lực F theo định luật II Niu-tơn
– Sử dụng hệ thức liên hệ vận tốc, gia
tốc và đ−ờng đi để tìm gia tc.
Nhận xét gì về kết quả thu đợc ?
Biểu thức (2) đợc viết lại :
12 đ2 ®1
A =W −W
Thơng báo : Đó cũng chính là nội
dung của định lí động năng.
Tr¶ lêi : Động năng tăng khi công
ca ngoi lc l dng, ng
năng giảm khi công của ngoại
lực âm.
T định lí động năng và biểu thức
tính cơng cơ học hãy cho biết khi nào
thì động năng tăng v khi no thỡ ng
nng gim ?
Thông báo : Trong tr−êng hỵp tỉng
qt định lí động năng ỳng trong mi
trờng hợp lực tác dụng bất kì vµ
đ−ờng đi bất kì. Vì thế định lí đ−ợc áp
dụng thuận lợi trong nhiều bài toán cơ
học khi khơng thể vận dụng đ−ợc định
lt Niu-t¬n.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Vận dụng định lí động năng để </b>
<b>giải một số bài tốn vật lí </b> u cầu HS vận dụng định lí động <sub>năng để giải một số bài tốn vật lí. </sub>
HS tÝnh ®−ỵc :
F = 1,8.104 N
trong bài tốn GV có thể định h−ớng
nh− sau :
– Có thể vận dụng kiến thức vật lí nào
để giải bài toán ?
– Tại sao khi chuyển động đ−ợc đoạn
đ−ờng s thì máy bay thu đ−ợc động
năng để cất cánh ?
Trong tr−ờng hợp HS đề xuất hai
ph−ơng án : dùng định lí động năng và
dùng định luật II Niu-tơn để giải bài
tốn thì GV nên giải thích cho HS : Để
áp dụng định luật II Niu-tơn thì cần
phải có điều kiện lực tác dụng là
không đổi. Tuy nhiên, trong thực tế,
<b>Hoạt động 5.</b>
<b>Củng cố bài học và định hng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiƯm vơ häc tËp.
– Phát biểu định lí động năng và trình
bày ý nghĩa của định lí ?
Bµi vỊ nhµ :
– Trả lời câu hỏi 4 và làm các bài tập
từ bài 1 đến bi 4 SGK.
Ôn lại các khái niệm lực hấp dẫn,
trọng lực, trọng trờng và khái niệm
Bi 35
Thế năng - Thế năng träng tr−êng
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Tính đ−ợc cơng của trọng lực thực hiện khi vật dịch chuyển, từ đó suy ra biểu
thức của thế năng trọng tr−ờng.
– Nắm vững mối quan hệ : Công của trọng lực bằng độ giảm thế năng.
– Nắm đ−ợc khái niệm chung về thế năng trong cơ học, từ đó phân biệt đ−ợc hai
dạng năng l−ợng động năng và thế năng, hiểu rõ khái niệm thế năng ln gắn
víi t¸c dơng cđa lùc thÕ.
– Vận dụng đ−ợc công thức xác định thế năng, trong đó phân biệt đ−ợc :
+ Cơng của trọng lực luôn làm giảm thế năng. Khi thế năng tăng tức là trọng lực
đã thực hiện một công âm, bằng và ng−ợc dấu với công d−ơng của trọng lực.
+ Thế năng tại mỗi vị trí có thể khác nhau tuỳ theo cách chọn gốc toạ độ. Từ đó
nắm vững tính t−ơng đối của thế năng và biết chọn mức không của thế năng cho
phù hợp trong việc giải các bài tốn có liên quan đến thế nng.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liên quan.
Rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải bài toán về thế năng, thế năng trọng
trờng.
II Chuẩn bị
<i><b>Học sinh </b></i>
Ôn lại các khái niệm lực hấp dẫn, trọng lực, trọng trờng và khái niệm thế
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân suy nghĩ, trả lời và nhận
thức vấn đề của bài học.
GV yêu cầu HS nhắc lại khái niệm lực
hấp dẫn, khái niệm trọng tr−ờng.
– Giải thích hoạt động của cánh cung
và của búa máy đóng cọc (vẽ trong
hình 35.1, 35.2 SGK).
Năng lợng mà cánh cung và quả
nặng của búa máy dự trữ là dạng năng
lợng nào ?
Có mấy dạng thế năng ? Đó là những
dạng nào ?
t vn : Trong ch−ơng trình THCS
chúng ta đã làm quen với hai khái
niệm là thế năng hấp dấn và thế năng
đàn hồi. Vậy thế năng của một vật sẽ
phụ thuộc những yếu tố nào ? Biểu
thức tốn học nào thể hiện mối quan
hệ đó ?
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm thế năng </b>
Bằng kinh nghiệm thực tế hoặc
bằng phán đoán HS trả lời đợc :
Khi cánh cung bị uốn nhiều thì
mũi tên bay xa hơn. Quả nặng của
búa máy đợc kéo càng cao thì
cc cng lỳn sâu vào đất.
– Thế năng của cánh cung phụ
thuộc vào độ cong của cung, thế
năng của búa máy phụ thuộc vào
vị trí t−ơng đối của búa so với mặt
đất.
HS tiÕp thu, ghi nhí.
Trở lại với hai ví dụ ở phần mở bài.
HÃy trả lời câu hỏi :
Khi nào thì cánh cung và quả nặng
của búa máy thực hiện đợc công lớn
hn (tc l lm bn mi tên đi xa hơn
và cọc bêtông lún vào đất sõu hn) ?
Thế năng của các vật phơ thc vµo
u tè nµo ?
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Xác định công của trọng lực. </b>
<b>Xây dựng biểu thức biểu thức </b>
<b>thế năng trọng tr−ờng </b>
Cá nhân làm việc với phiếu học
tập theo hớng dẫn của GV.
Bằng việc chia nhỏ đoạn đờng
đi, HS tính toán đợc :
Cụng ton phn thc hin trên cả
quãng đ−ờng từ B đến C là :
BC
A = Δ =
BC B C
A P z z
⇒ = −
BC B C
A mg z z
⇒ = − (1)
GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu 1
ở phiÕu häc tËp.
Việc giải bài tốn có thể học sinh gặp
khó khăn vì độ dời của vật không phải
là đ−ờng thẳng mà là một quỹ đạo bất
k×. V× vËy GV cã thĨ dïng h×nh vÏ
35.3 để định h−ớng cho HS biết cách
chia đ−ờng đi thành những độ dời nhỏ
s
Δ .
– NhËn xét : Công của trọng lực
không phụ thuộc vào dạng đờng
đi của vật mà chỉ phụ thuộc vào vị
trí đầu và vị trí cuối của vật.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Cá nhân phát biểu.
Nhận xét sự phụ thuộc của công của
trọng lực vo dng qu o chuyn
ng ?
Thông báo : Những lực có tính chất
nh vậy gọi là lực thế hay lực bảo
toàn.
Viết lại biểu thức (1) ta đợc :
BC B C
A =mgz mgz
Kí hiệu : W<sub>t</sub>=mgz (2)
Đại lợng W<sub>t</sub> gọi là thế năng của vật
trong trọng trờng (gọi tắt là thế năng
trọng trờng).
Vậy ta luôn cã : A<sub>12</sub>= W - W<sub>t1</sub> <sub>t2</sub> (3)
Biểu thức (3) đợc phát biĨu thµnh
lêi nh− thÕ nµo ?
z
Δ
C
z
B
z
s
Δ
PG
Thông báo : Công của trọng lực bằng
Kết luận : Công là số đo s bin
i nng lng.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Biểu thức thế năng của hệ vật -
Trái Đất : W<sub>t</sub> =mgz
Hóy nhn xột mi quan hệ công của
trọng lực và sự biến đổi thế nng trong
các trờng hợp trong hình 35.4 SGK
sau ú rỳt ra kt lun chung.
GV thông báo khái niệm và cách
chọn "mức không năng lợng" hay còn
gọi là "gốc thế năng".
Viết biểu thức thế năng của hệ vật -
Trái Đất ?
Định hớng của GV :
Cn chỳ ý đến khối l−ợng của vật so
– Ngoài Trái Đất, mọi thiên thể trọng
vũ trụ đều hút lẫn nhau với lực vạn vật
hấp dẫn, do đó cũng tồn tại năng l−ợng
d−ới dạng thế nng v gi chung l th
năng hấp dẫn. Thế năng trọng trờng
chỉ là trờng hợp riêng của thế năng
hấp dẫn.
n v ca th nng : giống đơn vị
của công cũng đo bằng jun (J).
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Tìm hiểu mối liên hệ giữa lực </b>
<b>thế và thế năng </b>
Cá nhân trả lời :
Mt số lực là lực thế : lực hấp
dẫn, lực đàn hồi, lực tĩnh điện ...
– Không phải là lực thế vì cơng
của nó phụ thuộc hình dạng
đ−ờng đi.
– H·y kĨ thªm mét sè lùc là lực thế ?
Lực ma sát có phải là lực thế không ?
Vì sao ?
Cá nhân tiếp thu thông báo.
năng là năng lợng của một hệ có
c do tng tác giữa các phần của
hệ thông qua lực thế. Thế năng phụ
thuộc vị trí t−ơng đối của các phần ấy.
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>VËn dông </b>
Cá nhân làm việc với phiếu học
tập sau đó lên báo cáo kt qu.
GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu 2
trong phiÕu häc tËp.
GV có thể đặt câu hỏi : Muốn biết
cơng có phục thuộc việc chọn mức
không hay không ta phải làm thế nào ?
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Củng cố bài học và định hng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiƯm vơ häc tËp.
– Hãy nêu đặc điểm của thế năng ?
– Giữa thế năng và động năng có gì
khác nhau ?
– Gi¶i thÝch ý nghÜa cđa hƯ thøc :
A<sub>12</sub>=W<sub>t1</sub>−W<sub>t2</sub>
– Về nhà làm các bài tập trong SGK và
ôn lại kiến thức về biến dạng đàn hồi
của lị xo và định luật Húc.
– Ơn lại kiến thức về thế năng đàn hồi
đã đ−ợc học ở ch−ơng trình THCS.
PhiÕu häc tËp
<b>C©u 1. </b>Mét vật có khối lợng m đợc coi nh
mt cht im, di chuyển từ điểm B có
độ cao z<sub>B</sub> đến điểm C có độ cao z<sub>C</sub> so với
mặt đất. Tính cơng của trọng lực tác
dụng lên vật thực hiện trong dịch chuyển
từ B đến C.
<b>Câu 2. </b>Một buồng cáp treo chở ng−ời với khối
l−ợng tổng cộng 800kg đi từ vị trí xuất
phát cách mặt đất 10m tới một trạm dừng
trên núi ở độ cao 550m sau đó lại đi tiếp
PG
ZC
ZB
1. Tìm thế năng trọng trờng của vật tại vị trí xuất phát và tại các trạm dừng
trong các tr−êng hỵp :
a) Lấy mặt đất làm mức khơng.
b) Lấy trạm dừng thứ nhất làm mức không.
2. Tính công của trọng lực thực hiện khi buồng cáp treo di chuyển :
a) từ vị trí xuất phát tíi tr¹m dõng thø nhÊt.
b) tõ tr¹m dõng thø nhất tới trạm dừng tiếp theo.
Công này có phụ thuộc việc chọn mức không nh ở câu 1 không ?
Bi 36
Thế năng đn hồi
I Mục tiêu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Nắm đ−ợc khái niệm thế năng đàn hồi nh− là một năng l−ợng dự trữ để sinh
cơng của vật khi biến dạng.
– Tính đ−ợc công của lực đàn hồi thực hiện khi vật biến dạng d−ới sự định
h−ớng của giáo viên, từ đó suy ra biểu thức thế năng đàn hồi.
– Nắm vững mối quan hệ : Công của lực đàn hồi bằng độ giảm thế năng đàn
hồi.
– Hiểu bản chất của thế năng đàn hồi là do t−ơng tác của lực đàn hồi (là lực thế)
giữa các phần tử của vật biến dạng đàn hồi.
- Nắm vững và biết áp dụng ph−ơng pháp đồ thị để tính cơng của lực đàn hồi.
Hiểu rõ ý nghĩa của ph−ơng pháp này, sử dụng khi lực tác dụng biến đổi tỉ lệ với
độ biến dạng.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liên quan.
Rốn luyn cho học sinh kĩ năng giải bài toán về thế năng đàn hồi.
II – ChuÈn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ôn lại về biến dạng đàn hồi của lò xo và biểu thức của lực đàn hồi theo định
luật Húc.
– Ôn lại kiến thức về thế năng đàn hồi đã đ−ợc học ở ch−ơng trình THCS.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân trả lời câu hỏi và nhận
thức vấn đề của bài học.
– Phát biểu định luật Húc ?
– Thế năng là gì ? Thế năng của một
vật ở độ cao h là thế năng gì ? Tại sao ?
– Bóp méo một quả bóng bay, khi đó
quả bóng bay sẽ có năng l−ợng tồn tại
d−ới dạng thế năng đàn hồi. Vậy thế
năng đàn hồi của một vật phụ thuộc
những yếu tố nào ? Biểu thức toán học
nào thể hiện mối quan hệ đó ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Tính cơng của lực đàn hồi. Xây </b>
<b>dựng biểu thức thế năng đàn </b>
HS sẽ xây dựng biểu thức của thế
năng đàn hồi thơng qua việc tính
cơng của lực đàn hồi.
– H·y x©y dùng biĨu thøc cđa thế năng
n hi tng t nh xõy dng biu
thức thế năng trọng trờng ?
thun tin cho việc xác định lực đàn
hồi ta xét con lắc lũ xo, gm mt qu
cầu có khối lợng nhỏ m gắn một đầu
HS cú th chia nhỏ độ biến dạng
toàn phần thành những đoạn bin
dạng vô cùng nhỏ x sao cho
tng ng với độ biến dạng này
thì lực đàn hồi coi nh− là không
đổi. Công nguyên tố do lực đàn
hồi thực hiện trên một đoạn biến
dạng xΔ có giá trị :
Δ = Δ = −A F x kx xΔ (1)
2 2
1 2
12
kx kx
A =
-2 2 (2)
– Công của lực đàn hồi chỉ phụ
thuộc vào độ biến dạng đầu và
cuối của lò xo, vậy lực đàn hồi là
lực thế.
– Để tính cơng của lực đàn hồi ta phải
xác định đ−ợc những đại l−ợng nào ?
– Lực đàn hồi có thay đổi trong q
trình vật chuyển động không ?
– Muốn coi nh− lực đàn hồi không
thay đổi ta phải làm thế nào ?
– Có thể sử dụng ph−ơng pháp đồ thị
đã học ở bài 5 để tính cơng tồn phần
không ?
– Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của
độ lớn lực đàn hồi vào độ dời của vật ?
– Nếu sử dụng ph−ơng pháp đồ thị thì
cơng tồn phần của lực đàn hồi đ−ợc
xác định nh− thế nào ?
– Lực đàn hồi có phải là lực thế khơng ?
Tại sao ?
Ta có thể định nghĩa thế năng đàn
hồi bằng biểu thức :
2
®h
kx
W =
2 (3)
BiĨu thøc (2) cã thĨ viÕt thµnh :
1 2
12 ®h ®h
A = W - W (4)
Cá nhân tiếp thu thông báo.
Vit biu thc của thế năng hấp dẫn ?
Từ đó hãy viết lại biểu thức (2) theo độ
biến thiên thế năng ?
Thông báo : Công của lực đàn hồi
bằng độ giảm thế năng đàn hồi
Đơn vị của thế năng đàn hồi là jun (J).
Từ công thức (4) ta thấy : Khi giảm độ
biến dạng, vật biến dạng (lị xo) sinh
cơng hay cơng của lực đàn hồi là d−ơng.
Ng−ợc lại, nếu muốn tăng độ biến dạng,
phải có cơng của ngoại lực tác dụng để
thắng công âm của lực đàn hồi.
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Làm một số bài tập áp dụng </b>
HS tính đợc :
k = 150 N/m.
W®h = 0,03 J.
A12 = – 0,062 J.
– Công lực đàn hồi âm vì độ biến
dạng của lị xo tăng.
– Vì sao cơng lực đàn hồi lại âm ?
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Củng cố bài học và nh hng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo. </b>
Cá nhân nhËn nhiƯm vơ häc tËp.
– Lực đàn hồi có phải là lực thế không ?
Tại sao ?
– Công của lực đàn hồi liên hệ với độ
biến thiên thế năng đàn hồi thế nào ?
– Viết biểu thức thế năng đàn hồi. Nêu
các tính chất của thế năng này.
Bµi tËp vỊ nhµ :
– Lµm bµi 2 SGK.
– Ơn lại các kiến thức về động năng và
Bμi 37
định luật bảo toμn cơ năng
I – Mơc tiªu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Nắm vững định luật bảo toàn cơ năng.
– Biết cách thiết lập định luật bảo toàn cơ năng trong các tr−ờng hợp cụ thể lực
tác dụng là trọng lực và lực đàn hồi. Từ đó mở rộng thành định luật tổng quát
khi lực tác dụng là lực thế nói chung.
– Tham gia thiết kết thí nghiệm kiểm chứng định luật bảo tồn cơ năng.
– Tham gia giải bài tốn xử lí số liệu thí nghiệm để xây dựng đ−ợc cụng thc
<b>2. Về kĩ năng </b>
Kĩ năng bố trí thí nghiệm, quan sát tỉ mỷ, chính xác.
Sử dụng phần mềm vi tính.
Giải thích các hiện tợng vật lí.
Vn dng định luật bảo toàn cơ năng để giải một số bài toán đơn giản trong
tr−ờng hợp trọng lực, lực n hi.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên</b></i>
Dng c làm thí nghiệm biểu diễn gồm : một con lắc đơn, một con lắc lị xo.
– Hình vẽ 37.1 v 37.4.a phúng to.
(Nếu trờng có điều kiện thì nên chuẩn bị những dụng cụ nh sau :
Một máy tính có cài phần mềm hỗ trợ dạy học đợc soạn thảo bởi nhóm GV
khoa Vật lí Trờng ĐHSP Hà Nội.
Một máy chiếu Projecter.
– Bộ thí nghiệm đệm khí : Con lắc lị xo có độ cứng k = 5,7 N/m, vật nặng
180g. Cổng quang điện và đồng hồ hiện số.
– Một con lắc đơn).
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ôn lại kiến thức về động năng và thế năng.
(NÕu cã ®iỊu kiện thì HS đợc bồi dỡng kĩ năng sử dụng các phần mềm).
III thit k hot ng dy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kin </b>
<b>xut phỏt. xut vn </b>
Cá nhân trả lời câu hỏi.
2
đ
mv
W
2
= ;
2
t
kx
W
2
= ; W<sub>t</sub> =mgh
Vit biu thức tính động năng và thế
năng.
– Nêu ví dụ một vật vừa có động năng
vừa có thế năng.
– NhËn xÐt : khi vật rơi tự do thì
ng nng tng v th năng giảm <sub>Đặt vấn đề : Sự tăng giảm ú cú tuõn </sub>
theo quy luật nào không ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Xây dựng định luật bảo toàn cơ </b>
<b>năng trong tr−ờng hợp trọng </b>
<b>lực </b>
Cá nhân làm việc với phiếu học tập.
Chọn mốc thế năng tại mặt đất :
Tại h = 50 m
W<sub>®</sub> = 0 J ; W = 500 J <sub>t</sub>
⇒ W = 500 J.
T¹i h = 45 m
W<sub>®</sub> = 50J ; W = 450 J <sub>t</sub>
⇒ W = 500 J.
T¹i h = 0 m
W® = 500 J ; Wt = 0 J
⇒ W = 500 J.
⇒ W<sub>đ</sub> + W<sub>t</sub> = 500 J = const
gi¶m dÇn nh−ng tỉng cđa chóng
khơng đổi.
– Phải xác định đ−ợc khối l−ợng
của vật, độ cao so với mốc không,
gia tốc trọng tr−ờng g.
– Phải xác định đ−ợc vận tốc của
vật ở độ cao đó.
GV yêu cầu HS làm bài tập sau : Một
vật có khối l−ợng 1kg rơi tự do từ độ
cao 50m. Tính động năng và thế năng
trọng tr−ờng của vật khi nó ở các độ
cao: 50m; 45m; 30m; 0m so với mặt
đất. So sánh các giá trị của tổng động
năng và thế năng của vật ở các độ cao
đó.
– Cã nhËn xÐt g× về kết quả thu đợc ?
Bng tớnh toỏn lí thuyết ta đã rút ra
nhËn xÐt nh− trªn. Kiểm nghiệm điều
này thế nào ?
Định hớng của GV :
– Muốn xác định thế năng trọng
tr−ờng của vật tại một độ cao ta phải
đo đại l−ợng nào ?
– Muốn xác định động năng của vật tại
một độ cao h ta phải xác định đ−ợc đại
l−ợng nào ?
Việc xác định vận tốc và độ cao để
tính động năng, thế năng của vật rơi tự
do ở nhiều vị trí mất rất nhiều thời
gian và khó thực hiện một cách chính
xác, vì vậy GV có thể làm thí nghiệm
minh hoạ với con lắc đơn và giới thiệu
phần mềm phân tích video để kiểm tra
tính đúng đắn của kết luận trên.
(Nếu có điều kiện thì GV sử dụng
phần mềm phân tích video để chng
minh, nếu nh vậy thì phần tính toán
rút ra biểu thức Wđ + W = const t
có thể đ−ợc tính tốn nhanh tr−ớc đó
HS viết đợc : Wđ + Wt = const
Cá nhân tiếp thu ghi nhớ.
Biểu thức thu đợc có dạng nh thế
nào ?
Thông báo : Trong quá trình chuyển
ng ca vt d−ới tác dụng của trọng
lực (lực thế), có sự biến đổi qua lại của
động năng và thế năng, nhng tng
của chúng, tức là cơ năng, đợc bảo
toµn.
BiĨu thøc :
2 2
1 2
1 2
mv mv
mgh mgh
2 + = 2 +
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Xây dựng định luật bảo toàn cơ </b>
<b>năng trong tr−ờng hợp lực đàn </b>
<b>hồi, Suy ra định luật bảo toàn </b>
<b>cơ năng tổng quát </b>
HS thảo luận nhúm xut
phơng án thí nghiệm kiểm tra.
Câu trả lời có thể là :
Trng lc tỏc dụng lên vật rơi tự do là
lực thế, l−c đàn hồi của lò xo cũng là
lực thế. Vậy trong hệ kín, vật chuyển
động d−ới tác dụng của lực đàn hồi thì
cơ năng có đ−ợc bảo tồn không ?
– Làm thế nào để kiểm nghiệm đ−ợc
– Phải có một con lắc lò xo
chuyển động, xác định động năng
và thế năng của con lắc ở các vị
– Đo độ biến dạng của lị xo. Phải
đo vận tốc. Dùng cổng quang điện
để đo thời gian tấm cản quang đi
qua. Sau đó tính vận tc.
HS quan sát và ghi nhận kết quả.
Định h−íng cđa GV :
– Để xác định thế năng ta phải đo đại
l−ợng gì ?
– Để xác định động năng ta phải đo
đại l−ợng gì ? Đo nh− thế nào ?
GV tiến hành thí nghiệm minh hoạ với
con lắc lò xo và nêu cách đo để thu
đ−ợc kết quả.
(Nếu có điều kiện thì tiến hành thí
nghiệm với bộ đệm khí, tuy nhiên, do
thời gian không nhiều nên GV cũng
chỉ nên tiến hành thí nghiệm minh hoạ
mà khơng cần làm thí nghiệm khảo
sát.
Trong q trình làm GV cũng có thể
đ t
W +W =const
Kết luận : Cơ năng của một vật
chỉ chịu tác dụng của lực thế luôn
đợc bảo toàn.
Biểu thức thu đợc ?
– Rót ra kÕt ln chung ?
Thơng báo : Đó chính là định luật bảo
tồn cơ năng tổng quát.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Tìm mối liên hệ giữa độ biến </b>
<b>thiên cơ năng với công của lực </b>
<b>không phi l lc th </b>
Nếu vật chịu tác dụng của những lực
không phải là lực thế, ví dụ nh lực ma
sát, thì cơ năng của vật không ®−ỵc
bảo tồn. Khi đó độ biến thiên của cơ
năng của vật đ−ợc xác định nh− thế
HS viết đợc :
W W W
W W W W W
Δ = −
Δ = + − +
=
( ) ( )
( )
lùc kh«ng thÕ lùc thÕ
lùc thÕ lùc kh«ng thÕ
W A A
A A
Δ = +
+ − =
Thông báo : Khi vật chịu tác dụng của
lực không phải là lực thế, cơ năng của
vật khơng bảo tồn và cơng của lực
này bằng độ biến thiên cơ năng của
vật.
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Vận dụng định luật bảo toàn c </b>
<b>nng </b>
Cá nhân làm việc.
Chọn C làm mốc. HS tính đợc :
2
mv
m 1 cos
2
− α =
<i>l</i>
v 2g 1 cos
= <i>l</i>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
GV yêu cầu HS làm BT tập vận dụng ở
SGK.
Định hớng của GV :
Vt chu những lực nào tác dụng ?
Trong đó lực nào sinh công, lực nào
không sinh công ?
Lực sinh công có phải là lực thế
không ?
– Có thể áp dụng định luật nào để giải
bài tốn ? Tại sao ?
Thơng báo : Nếu muốn tìm lực căng
của dây treo con lắc thì vẫn phải áp
ph−ơng pháp dùng định luật bảo toàn
là đơn giản nh−ng khơng thể thay thế
hồn tồn đ−ợc ph−ơng phỏp ng lc
học. Hai phơng pháp này có thể bæ
xung cho nhau.
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân trả lời câu hỏi và nhận
nhiệm vụ häc tËp.
– Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng.
Nêu điều kiện áp dụng định luật ?
– Viết biểu thức của định luật bảo toàn
cơ năng trong tr−ờng hợp trọng lực và
tr−ờng hợp lực đàn hi ?
Bái tập về nhà : Làm bài tËp 1, 2, 3,
trong SGK.
– Ôn lại định luật bảo toàn động
C
<i>l </i>
h
H
α
lợng, và cách làm bài tập.
Bi 38
Va chạm đn hồi v không đn hồi
I Mục tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Nắm đ−ợc khái niệm chung về va chạm, phân biệt đ−ợc va chạm đàn hồi và va
chạm mềm (hồn tồn khơng đàn hồi).
– Biết vận dụng định luật bảo toàn động l−ợng và bảo tồn cơ năng cho cơ hệ
kín để khảo sát va chạm của hai vật.
– Tính đ−ợc vận tốc các vật sau va chạm đàn hồi và phn ng nng ca h b
giảm sau va chạm mềm.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liên quan.
Rốn luyn cho học sinh kĩ năng giải bài toán về va chạm đàn hồi và khơng
đàn hồi.
II – Chn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ơn lại định luật bảo tồn động l−ợng, và cách làm bài tập.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân nhận thức đ−ợc vấn đề
cđa bµi häc.
Va chạm cơ học là một hiện tợng
trong đó các vật gặp nhau trong
chuyển động t−ơng đối và t−ơng tác
thay đổi nh− thế no ?
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm va ch¹m </b>
Cá nhân đọc sách tìm hiểu thơng
tin về va chạm. Trả lời câu hỏi.
– Hệ hai vật va chạm có thể coi là
hệ kín. Vì trong khoảng thời gian
va chạm rất ngắn có thể bỏ qua
ngoại lực.
– Có thể áp dụng định luật bảo
tồn động l−ợng.
– HƯ hai vËt va chạm có thể coi là hệ
kín không ? Tại sao ?
– Có thể áp dụng định luật nào để khảo
sát va chạm giữa hai vật ?
<b>Hoạt động 3.</b>
<b>Khảo sát va chạm đàn hồi </b>
– Có thể áp dụng định luật bảo
toàn cơ năng để khảo sát va chạm
đàn hồi.
GV thông báo khái niệm va chạm đàn
hồi.
– Trong khảo sát va chạm đàn hồi,
ngoài việc áp dụng định luật bảo toàn
động l−ợng để khảo sát va chạm,
chúng ta có thể áp dụng định luật nào
để khảo sát ?
Vì là va chạm đàn hồi nên ta áp
dụng cả định luật bảo toàn động
l−ợng và động năng. Gọi v , v là '<sub>1</sub> '<sub>2</sub>
vận tốc của hai vật sau khi va
chạm. HS tính tốn đ−ợc :
Vận tốc của từng quả cầu sau va
Thông báo : Trong phạm vi kiến thức
phổ thông chúng ta chỉ xét va chạm
đàn hồi trực diện : đó là va chạm đàn
hồi, trong đó tâm của hai vật va chạm
tr−íc vµ sau khi va chạm luôn chuyển
ng trờn cựng mt ng thng, vỡ
thế va chạm này còn gọi là va chạm
đàn hồi xuyên tâm.
GV ra bài tập : Hai quả cầu khối
l−ợng là m<sub>1</sub> và m<sub>2</sub> chuyển động với vận
tốc là v1 và v2 đến va chạm n hi
chạm : quả cầu sau khi va ch¹m.
1 2 1 2 2
'
1
1 2
2 1 2 1 1
'
2
1 2
m m v 2m v
v
m m
m m v 2m v
v
m m
− +
=
+
− +
=
+
Nếu hai quả cầu có khối lợng
bằng nhau, ta cã : v<sub>1</sub>' =v<sub>2</sub> vµ
'
2 1
v =v , ta thấy sự trao đổi vận
tèc, sau va ch¹m quả cầu 1 nhận
vận tốc ban đầu của quả cầu 2,
còn qủa cầu 2 nhận vận tốc ban
đầu của quả cầu 1.
Nếu hai quả cầu có khối lợng
rất chênh lệch m1 >> m2 và vËt 1
ban đầu đứng yên thì 2
1
m
0
m ≈
Ta cã : v'<sub>1</sub>=0,vµ v'<sub>2</sub> = −v<sub>2</sub>.
– Nếu hai quả cầu có khối lợng bằng
nhau thỡ kết quả trên thay đổi nh− thế
nào ?
– Nếu hai quả cầu có khối lợng rất
chờnh lch m<sub>1</sub> >> m<sub>2 </sub>và vật 1 ban đầu
đứng yên thì ta có kết quả nh− thế nào ?
Thơng báo : Đó là tr−ờng hợp bắn một
hịn bi ve vào một quả tạ sắt có khối
l−ỵng lín hơn rất nhiều, đang nằm
yờn. Hũn bi ve s bị giật lùi trở lại với
vận tốc ban đầu, cịn quả tạ vẫn khơng
<b>Hoạt động 4.</b>
<b>Khảo sát va không đàn hồi (va </b>
<b>chạm mềm) </b>
HS hoạt động cá nhân, sau đó báo
cáo kết quả.
GV thơng báo khái niệm va chạm
mềm (hay cịn gọi là va chạm hồn
tồn khơng đàn hồi).
– Đối với va chạm này, sau va chạm
thì vận tốc của các vật bằng bao nhiêu ?
Trong quá trình va chạm thì động năng
của hệ có đ−ợc bảo tồn khơng ?
GV u cầu HS làm việc với phiếu học
Tr−íc va ch¹m x
2
<i>v</i>G
1
<i>v</i>G
m1 m2
O
O Sau va ch¹m
'
1
<i>v</i>G m1 m2
x
'
2
tËp.
– áp dụng định luật bảo toàn
động l−ợng, gọi V là vận tốc của
viên đạn và thùng cát ngay sau va
chạm. HS tính đ−ợc độ biến thiên
động năng của hệ :
® ®2 ®1
W W W
Δ = −
– Nhận xét : Độ biến thiên động
thµnh một dạng năng lợng khác
nh nhiệt tỏ ra...
Cá nhân tiếp thu thông báo.
<i>Gợi ý</i> :
áp dụng định luật nào để xác định
vận tốc của các vận sau va chạm ?
– Độ biến thiên động năng của hệ
đ−ợc xác định nh− thế no ?
Nhận xét gì về kết quả thu ®−ỵc ?
Thơng báo : Chúng ta đã nghiên cứu
hai loại va chạm là va chạm đàn hồi và
va chạm mềm. Trong thực tế , các va
ch¹m thờng ở giữa hai trờng hợp
giới hạn nói trên.
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Lµm mét sè bµi tËp vỊ va ch¹m </b>
Hoạt động cá nhân, sau đó báo
cáo kết qu.
Câu 1.
Chọn chiều dơng là chiều của v<sub>1</sub>.
Tính toán đợc :
v =<sub>1</sub>'
m + 3m 2
v ='<sub>2</sub> 2mv1 =v1
m + 3m 2
Sau va chạm hòn bi ve bị bật trở
lại, hòn bi thép bị đẩy đi, cả hai
vận tốc đều có giá tr tuyt i
GV yêu cầu HS làm câu 1 và câu 2
trong phiếu học tập.
Định hớng của GV :
Câu 1.
Chọn chiều dơng thích hợp.
bằng v1
Chọn chiều dơng là chiều
chuyn ng ban u (sang phải)
của hòn bi nhỏ. Gọi v1, v2 và
' '
1 2
v , v là các vận tốc tơng ứng
của hai hòn bi trớc và sau va
chạm.
'
' 1 1 1 2 2
2
2
m (v - v ) + m v
v =
m
= 9.10 – 2 m/s.
– Tổng động năng của hệ tr−ớc và
sau va chạm :
' 4
đ đ
W =W =8,17.10 J
bảo toàn.
Câu 2.
– áp dụng định luật nào để làm bài
toán nếu bỏ qua ma sát, va chạm là
trực din v n hi ?
Các viên bi va chạm cùng phơng
nên ta có thể rút ra điều g× ?
– Tr−ớc khi thay số tính tốn ta phải
chọn trục toạ độ thế nào ?
– So sánh tổng động năng của hệ tr−ớc
và sau va chạm và rút ra kết luận.
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
GV nhắc lại các kiến thức cơ bản nh− :
– Phân biệt va chạm đàn hồi và va
chạm không đàn hồi.
– Va chạm đàn hồi trực diện. Định luật
áp dụng khi muốn tìm cơng thức xác
định vận tốc của các vật trong va chạm
đàn hồi trc din.
Định luật áp dụng khi khảo sát va
chạm mềm.
Bài tập về nhà :
Làm các bài tập 1, 3 SGK.
chuyển động biến đổi đều, ném xiên,
ném ngang.
<b>PhiÕu häc tËp </b>
<b>Câu 1.</b> Bắn theo ph−ơng ngang một viên đạn khối l−ợng m với vận tốc v vào
con lắc là một thùng cát có khối lợng M treo ở đầu một sợi dây. Sau
viờn n xuyờn vo thùng cát, nó mắc lại ở trong đó và chuyển động
cùng vận tốc với thùng cát.
Xác định vận tốc của viên đạn và thùng cát sau khi va chạm?
Chứng tỏ rằng trong va chạm, động năng của hệ khơng bảo tồn. Xác
định độ biến thiên động nng?
<b>Câu 2.</b> Bắn một hòn bi ve có khối lợng m với vận tốc v1vào một hòn bi thép
đứng n có khối l−ợng 3m. Tính vận tốc của hai hòn bi sau va chạm,
biết va chạm là trực diện và đàn hồi.
Bμi 39
Bμi tập về các định luật bảo toμn
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Nắm vững và vận dụng đ−ợc hai định luật bảo toàn trong việc giải bài tập và
giải thích một số hiện t−ợng vt lý cú liờn quan.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải bài toán về các định luật bảo tồn.
II – Chn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Xem lại các bài tập về định luật bảo toàn động l−ợng và bảo toàn cơ năng.
– Các công thức phần chuyển động biến đổi đều, ném xiên, ném ngang.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị iu kin </b>
<b>xut phỏt. xut vn </b>
Cá nhân tr¶ lêi.
Cá nhân nhận thức vấn đề của bài
học.
– Phát biểu nội dung và nêu điều kiện
áp dụng định luật bảo toàn động l−ợng ?
– Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng.
– Nếu áp dụng hai định luật trên để
giải các bài tốn vật lí thì cần có
những l−u ý gì ?
Hơm nay chúng ta áp dụng hai định
luật trên để đi làm một số bài tập.
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Những l−u ý khi áp dụng định </b>
<b>luật bảo toàn cơ năng và định </b>
<b>luật bảo toàn năng l−ợng khi </b>
<b>làm bài tập </b>
– Khi áp dụng định luật bảo toàn động
l−ợng cho các vật chuyển ng cựng
phơng ta phải làm thế nào ? Và nÕu
các vật chuyển động khác ph−ơng ta
Cá nhân trả lời.
Nếu các vận tốc cùng phơng,
ta quy ớc chiều dơng và lập
phng trình đại số để giải
– NÕu c¸c vËn tốc khác phơng,
ta phi v gin vect từ đó
xác định độ lớn và h−ớng của các
vận tốc bằng phơng pháp hình
học.
Các vận tốc ph¶i xÐt trong cïng
mét hƯ quy chiÕu.
– HS phát biểu định lật bảo toàn
cơ năng và độ biến thiên cơ năng.
– Th−ờng kết hợp cả hai định luật
bảo toàn trên. Riêng với va chạm
mềm thì chỉ định luật bảo tồn
động l−ợng đ−ợc thoả mãn.
– áp dụng định luật bảo toàn cơ năng
nh− thế nào nếu lực tác dụng là lực thế ?
Nếu lực tác dụng không phải là lực thế
thì cơ năng có bảo tồn khơng ? Nếu
khơng, thì độ biến thiên cơ năng tính
nh− thế nào ?
– Đối với bài tốn va chạm, có l−u ý gì
khi áp dụng định luật bảo tồn cơ năng ?
Tại sao ?
<b>Hoạt đông 3. </b>
<b>áp dụng định luật bảo toàn </b>
<b>động l−ợng và định luật bảo </b>
<b>toàn cơ năng để làm một số bài </b>
<b>tập </b>
HS hoạt động cá nhân, sau đó báo
cáo kết quả.
Bài 1.
Hệ ngời - thuyền đợc coi là
hệ kín vì trọng lực và lực đẩy
ỏcsimet cõn bằng với nhau.
Gọi v là vận tốc của ngi i vi
GV yêu cầu HS làm lần lợt từng bài
trong SGK.
Định hớng của GV :
Bµi 1.
thuyền, V là vận tốc của thuyền
đối với n−ớc, các vận tốc đều có
cùng ph−ơng nằm ngang.
– áp dụng định luật bảo tồn
động l−ợng cho hệ kín, HS tìm
đ−ợc độ dời :
V m
s L L
v M m
= = −
+
= – 2,2 m.
Gi¶i thÝch : DÊu – chøng tá
thuyền chuyển động ng−ợc chiều
víi ng−êi.
– áp dụng định luật nào để giải bài
to¸n ?
– So s¸nh thêi gian thun chun
động đ−ợc độ dời s với thời gian mà
ng−ời chuyển động hết độ dài của
thuyền L ? Viết biểu thức thể hiện mối
quan hệ ú ?
Giải thích kết quả tính đợc.
Bài 2.
a) áp dụng công thức chuyển
ng của vật đ−ợc ném ngang từ
độ cao h so với mặt đất và định
luật bảo toàn động l−ợng, HS tính
đ−ợc :
– Vận tốc ban đầu của đạn :
1 2
M
v v v 432 m / s
m
= + =
– Độ biến thiên động năng :
®2 ®1
2 2 2
1 2
W W W
Mv mv mv
2 2 2
901 J
Δ = −
= + −
= −
Bµi 2.
– Chuyển động của viên đạn và quả
cầu sau va chạm là chuyển động gì ?
– áp dụng cơng thức nào để tính vận
tốc của viên đạn và quả cầu sau khi va
chạm ?
– Muốn xác định vận tốc của viên đạn
tr−ớc va chạm ta phải áp dụng định
luËt nµo ?
– Độ biến thiên động năng là gì ? Tại
sao có độ biến thiên đó ?
Bµi 3.
a) Vận tốc rơi tự do của ng−ời ở
độ cao 5 m :
1 1
v = 2gh =10 m / s .
và khi chạm nớc :
Bài 3.
Trong quỏ trỡnh ngi ú nhy v
rơi, có những lực nào tác dụng vào
ngi ? Lc ú cú phi là lực thế
2 2
v = 2gh =14,14 m / s . <sub>– </sub><sub>á</sub><sub>p dụng định luật nào để tính vận </sub>
tốc của ng−ời đó khi chạm n−ớc ?
b) Vận tốc :
' 2
2 0 2
v = v +2gh =14, 28 m / s .
c) Độ biến thiên cơ năng :
W mgs 8580 J
2
Δ = = .
Nhận xét : Biến thiên cơ năng có
giá trị âm, chứng tỏ cơ năng của
ng−êi gi¶m.
– Khi ng−ời chuyển động trong n−ớc
có thêm lực nào tác dụng ? Khi đó cơ
năng có bảo tồn khơng ? Tại sao ?
– Nhận xét kết quả tính đ−ợc.
Bài 4.
a) Gọi h1 là độ cao của trọng tâm
của ng−ời so với mặt đất tr−ớc khi
nhảy, h<sub>2</sub> là độ cao của trọng tâm
khi ng−ời v−ợt qua xà ở t− thế
nằm ngang
h1 = 1m, h2 = 1,95 + 0,1 = 2,05m.
Độ tăng thế năng :
t t 2 1
W W mg(h h )
72.9, 8.1, 05 740, 9 J .
=
= =
b) Động năng ban đầu :
1
2 2
1
®
mv 72.(5, 5)
W 1089 J .
2 2
= = =
– Nếu động năng chuyển hoàn
toàn thành thế năng thì trọng tâm
của ng−ời có thể tăng độ cao đến
giá trị cực đại h<sub>max</sub> với :
2
1
max
mv
mgh
hay h<sub>max</sub> =
2 2
1
v (5, 5)
1, 54
2g= 2.9, 8 = m.
của trọng tâm ở cách mặt đất
H = h<sub>max</sub>+h<sub>1</sub>=1,54 1+ =2,54m.
c) Thùc tÕ, träng t©m cđa ng−êi
chỉ đạt đ−ợc độ cao 2,05m so với
mặt đất. Định luật bảo toàn cơ
năng cho ta :
2 1 1 2
® ® t t
W −W =W −W
Hay :
1 2 1
® ® t t
W W (W W )
1089 740, 9 348,1 J .
= − −
= − =
Suy ra vận tốc của vận động viên
lúc v−ợt qua xà là :
đ
2
2W <sub>2.348,1</sub>
v
m 72
3,1 m / s .
= =
=
<i>Gợi ý</i> :
– Nếu ở điểm cao nhất mà ng−ời đó
vợt qua xà, vận tốc theo phơng
ngang khụng hon tồn triệt tiêu, ở đó
vật tồn tại những loại năng l−ợng gì ?
– áp dụng định luật gì để tính vận tốc ?
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Trình bày những lu ý khi áp dụng
nh lut bảo toàn cơ năng và định luật
bảo toàn động l−ợng để giải bài tốn
vËt lÝ.
Bµi tËp vỊ nhµ :
– Lµm bµi tËp trong SGK.
Bμi 40
Các định luật kê-ple
Chuyển động của vệ tinh
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Hiểu đúng về hệ nhật tâm : Mặt trời là trung tâm với các hành tinh quay
xung quanh.
– Tham gia xây dựng định luật Kê-ple III.
– Nắm đ−ợc nội dung ba định luật Kê-ple và hệ quả suy ra từ nó.
<b>2. VỊ kÜ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liªn quan.
– Vận dụng các định luật Kê-ple để giải một số bài tập đơn giản.
II – ChuÈn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ơn lại định luật vạn vật hấp dẫn và công thức của lực hấp dẫn vũ trụ. Ném xiên.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân nhận thức vấn đề của bài
học.
Đặt vấn đề : Mỗi buổi sáng ngủ dậy ta
thấy Mặt Trời ở h−ớng đông, đến chiều
ta thấy Mặt Trời ở h−ớng tây. Chúng ta
bảo rằng Mặt Trời mọc ở h−ớng ụng
và lặn ở hớng tây. Thực tế có phải
nh− vËy kh«ng ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Tìm hiểu nh lut I v nh </b>
<b>lut II Kờ-ple </b>
Thông báo : Thực tế là Trái Đất quay
quanh Mặt Trời. Nhng vì Trái Đất tự
Cá nhân tiÕp thu, ghi nhí.
– Khơng chỉ riêng gì Trái Đất chuyển
động quanh Mặt Trời, mà tất cả các
hành tinh trong hệ Mặt Trời đều
chuyển động quanh Mặt Trời. Quỹ đạo
chuyển động của các hành tinh trong
hệ Mặt Trời là hình elip và Mặt Trời l
một tiêu điểm. Quy luật này đợc nhà
bỏc học Kê-ple tìm ra năm 1969 và gọi
là định luật I Kê-ple.
GV dùng hình 40.1 SGK để HS cú
khỏi nim v hỡnh elip.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
HS dùng hình vẽ trên để chứng
minh hệ quả : khi đi gần Mặt
Trời, hành tinh có vận tốc lớn, khi
đi xa Mặt Trời, hành tinh có vận
tốc nhỏ.
– Ngồi ra nhà bác học Kê-ple cịn tìm
ra một quy luật : Đoạn thẳng nối Mặt
GV yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu
C1.
<b>Hot ng 3. </b>
<b>Xõy dng nh lut Kờ-ple th </b>
<b>III </b>
Lực hớng tâm tác dụng lên mỗi
hµnh tinh lµ :
2 2
1
1 1 1 1 1 <sub>2</sub> 1
1 1
v 4
F M a M M R .
R T
π
= = =
2 2
2
2 2 2 2 2 <sub>2</sub> 2
2 2
v 4
F M a M M R .
R <sub>T</sub>
π
= = =
Nếu coi quỹ đạo của các hành tinh gần
đúng là hình trịn thì chu kì và bán
kính quỹ đạo của các hành tinh đó có
mối quan hệ với nhau nh− thế nào ? Có
thể tìm đ−ợc biểu thức toán học để
biểu diễn mối quan hệ đó khơng ?
Định h−ớng của GV :
– HÃy xét hai hành tinh bất kì của hệ
Mặt Trời, lực hớng tâm tác dụng vào
các hành tinh đợc viết nh thế nào ?
Biểu diễn gia tèc h−íng t©m theo
Mà lực h−ớng tâm tác dụng vào
mỗi hành tinh chính là lực hấp
dẫn của mặt trời và mỗi hành tinh
đó. Suy ra :
2
1 T
1 1
2 2
1 1
M M 4
G M R .
R T
π
M M 4
G M R .
R T
π
=
3
1 T
2 2
1
R GM
T 4
⇒ =
π và
3
2 T
2 2
2
R GM
T = 4
So sánh hai biểu thức trên ta đợc :
3 3 3 3
1 2 3 i
2 2 2 2
1 2 3 i
a a a a
... ...
T =T =T = =T =
Định luật III : Tỉ số giữa lập
phơng bán trục lớn và bình
phơng chu kì quay là giống nhau
cho mọi hành tinh quay quanh
Mặt Trời.
Đối với hai hành tinh bất kì :
3 2
1 1
2 2
a T
a T
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
=
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
– Thực chất lực hớng tâm ở đây chính
là lực g× ?
Thơng báo : Biểu thức vừa xây dựng
đ−ợc chính là biểu thức của định luật
III Kê-ple.
– Hãy phát biểu nội dung định luật ?
– Viết biểu thức định luật cho hai hành
tinh bất kì ? Nêu ý nghĩa chu kì T
trong biểu thức của định luật III
Kê-ple ?
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Vận dụng các định luật Kê-ple </b>
HS hoạt động cá nhân, sau đó báo
cáo kết quả.
Bµi 1.
Gọi T1 là năm trên Hoả Tinh, T2
là năm trên Trái Đất, ta có :
1
2
R
1,52
R = do ú
2
3
1
2
2
T
1,52
T =
GV yêu cầu HS làm lần lợt từng bài
tập vận dụng trong SGK.
<i>Gợi ý</i> :
Bài 1.
Hành tinh cần khoảng thời gian bao
lâu để quay đ−ợc một vòng quanh Mặt
1 2 2
T = 3, 5T =1, 87T
Vậy một năm trên Hoả tinh bằng
1,87 năm trên Trái Đất.
Bài 2.
Từ (2) ta rút ra:
2 3
1
T <sub>2</sub>
1
4 R
M
GT
π
=
Thay sè :
2 11 3
T <sub>11</sub> <sub>7 2</sub>
4(3,14) (1, 5.10 )
M
6, 67.10− (3,15.10 )
=
KÕt qu¶ : M<sub>T</sub> =2.1030kg.
Bµi 2.
– BiĨu diƠn gia tèc h−íng t©m theo
chu kì chuyển động của hành tinh ?
– Thực chất lực h−ớng tâm chính là lực
gì ? Viết biểu thức của lực đó ?
<b>Hot ng 5. </b>
<b>Tìm hiểu vệ tinh nhân tạo. TÝnh </b>
<b>vËn tèc vị trơ </b>
– NÕu vËn tèc cµng lớn thì vật rơi
cách chỗ ném càng xa.
Trong ch−ơng II ta đã biết nếu ném
xiên một vật thì vật lên độ cao nhất
định vật sẽ rơi lại Trái Đất do lực hấp
dẫn của Trái Đất hút vật.
NÕu vËn tèc nÐm xiªn càng lớn thì vị
trí rơi sẽ thế nào ?
Thông báo : Nếu tiếp tục tăng vận tốc
ném đến một giá trị đủ lớn thì vật
khơng rơi trở lại mặt đất mà sẽ chuyển
động quay quanh Trái Đất. Khi đó, lực
hấp dẫn của Trái Đất hút vật chính là
lực h−ớng tâm cần thiết để gi vt
quay quanh Trái Đất. Ta nói vật trở
thành vệ tinh nhân tạo của Trái Đất.
Một vật có khối lợng m đợc ném
lờn t Trái Đất. Vậy độ lớn vận tốc
ném bằng bao nhiêu để vật trở thành
Theo định luật II Niu-tơn, ta có :
2
2
Đ
Đ
Mm mv
G
R
R =
R<sub>Đ</sub> là bán kính Trái Đất.
Định hớng của GV :
Đ
GM
v
R
=
Thay s, ta đ−ợc : v ≈ 7,9.103m/s.
– Vận tốc vũ trụ cấp I là vận tốc
cần thiết để đ−a một vệ tinh lên
quỹ đạo quanh Trái Đất mà không
rơi trở về Trái Đất.
– Giả sử vệ tinh chuyển động trên quỹ
đạo tròn rất gần Trái Đất. Lực nào
đóng vai trị là lực h−ớng tâm ?
Thông báo : Vận tốc ta vừa tính đợc
gäi lµ vËn tèc vị trơ cÊp I. KÝ hiƯu là
v<sub>I</sub>.
Với vI = 7,9 km/s.
Nêu ý nghÜa cđa vËn tèc vị trơ cÊp I.
HS tiếp thu, ghi nhớ.
GV thông báo các giá trị vËn tèc vị trơ
cÊp II, III .
§é lín lần lợt là vII = 11,2 km/s
và v<sub>III</sub> = 16,7 km/s.
– Nªu ý nghÜa cđa vËn tèc vị trơ cÊp II
vµ cÊp III ?
Thơng báo : – Nếu đạt tới giá trị vận
tốc vũ trụ cấp II thì vệ tinh sẽ đi ra
khỏi Trái Đất theo quỹ đạo parabol và
trở thành hành tinh nhân tạo của Mặt Trời.
– Nếu đạt tới giá trị vận tốc vũ trụ cấp
III thì vệ tinh có thể thốt ra khỏi Mặt
Trời theo quỹ đạo hypebol.
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
C¸ nh©n nhËn nhiƯm vơ häc tËp.
– Phát biểu ba định luật Kê-ple ? Nêu
ý nghĩa của các định luật đó.
– Nªu ý nghÜa cđa vËn tèc vị trơ cÊp I,
cÊp II, cÊp III ?
– VƯ tinh nhân tạo là gì ?
Bài tập về nhà : Làm các bài tập 1, 2, 3
SGK.
Ôn lại kiến thức về lực đẩy á
c-si-mét, về áp suÊt.
– Đọc Bài đọc thêm và mục Em có biết
để thu thập thêm thông tin.
<i>Chơng V.</i>
Bi 41
áp suất thuỷ tÜnh - nguyªn lÝ Pa-xcan
I – Mơc tiªu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Hiểu rõ đ−ợc đặc điểm của ỏp sut trong lũng cht lng.
Nắm đợc khái niệm áp suất thuỷ tĩnh và viết đợc biểu thức tÝnh ¸p st thủ
tÜnh.
– Phát biểu đ−ợc định lut Pa-xcan.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Rèn luyện cho HS kĩ năng bố trí thí nghiệm, tiến hành thí nghiƯm, quan s¸t tØ
mØ, xư lÝ sè liƯu.
– Rèn luyện cho HS kĩ năng mơ tả, giải thích cấu tạo và ngun tắc hoạt động
cđa thiÕt bÞ kĩ thuật
Giải thích các hiện tợng vật lí cã liªn quan.
– áp dụng các kiến thức trên để giải các bài tập cụ thể.
II – ChuÈn bị
<i><b>Giáo viên</b></i>
Dụng cụ thí nghiệm chứng minh áp suất tại một điểm trong chất lỏng hớng
theo mọi ph−¬ng.
<i><b>Häc sinh </b></i>
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Nhắc lại kiến thức cũ về áp suất </b>
<b>chất lỏng. Đề xuất vn </b>
Cá nhân trả lời câu hỏi của GV.
Chất rắn truyền áp suất theo
phơng của áp lực.
Cht lng gây ra áp suất lên đáy
bình, thành bình và các vật ở
trong lịng chất lỏng.
– Giải thích tại sao một vật rắn đặt
trên sàn đỡ chỉ gây áp suất lên sàn đỡ
mà không gây áp suất lên vật rắn khác
để cạnh nó ?
– Mt bỡnh ng nc, nc trong
bình sẽ gây ra áp suất nh thế nào lên
bình ?
t vấn đề : Nếu ta tác dụng một áp
lực lên mặt trên của chất lỏng thì áp
suất gây bởi lực này sẽ đ−ợc chất lỏng
truyền đi nh− th no ?
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Tìm hiểu tác dụng áp suất của </b>
<b>chất lỏng. Nghiên cứu áp suất </b>
<b>tại mỗi điểm trong lòng chất </b>
<b>lỏng </b>
Cá nhân đa ra phơng án thí
nghiệm.
Tin hnh li thớ nghim xác
nhận lại kết luận vừa nêu.
– GV giới thiệu dụng cụ thí nghiệm là
Yêu cầu HS nhắc lại phơng ¸n tiÕn
hành thí nghiệm đã làm ở THCS để
nghiên cứu áp suất chất lỏng.
GV cã thĨ giíi thiƯu dơng cơ thÝ
nghiƯm nh− ë h×nh vÏ :
D
B
Cá nhân quan sát và nêu nguyên
tắc hoạt động của dụng cụ.
Hộp D đ−ợc bịt mng cao su, khi
ngoài không khí mực nớc ở hai
nhánh bằng nhau. Nếu ấn tay vào
màng D thì mực nớc ở hai nhánh
không bằng nhau vì gây áp suất lên
màng cao su.
Vì nội dung kiến thức ở phần 1 và
phần 2 không phải là mới mẻ với HS
vỡ cỏc em ó c lm quen trong
chơng trình THCS, vì thế, khi d¹y
phần này, GV hồn tồn có thể cho HS
ơn lại kiến thức đã học sau đó u cầu
HS đọc SGK để tìm hiểu con đ−ờng
nghiªn cøu trong SGK THPT.
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Nghiên cứu sự phụ thuộc áp </b>
<b>suất vào độ sâu </b>
Cá nhân làm việc d−ới sự định
h−íng cđa GV.
CM : Ta cã : m
V
ρ = vµ d P
V
=
Mặt khác có P = m.g d = ρ.g
VËy ta cã : p = dh = ρgh.
– Độ lớn của áp suất tại một điểm
trong chất lỏng phụ thuộc vào những
yếu tố nào ? Có phụ thuộc vào độ sâu
khơng ? Có thể tính đ−ợc áp suất bằng
cách lấy trọng l−ợng chia cho diện tích
đáy đ−ợc khơng ?
Trong ch−ơng trình THCS, HS đã biết
cơng thức tính áp suất chất lỏng p =
d.h, tuy nhiên khi đó cơng thức c
đa ra theo kiểu thông báo, do vậy,
khi dạy phần này GV có thể cùng HS
xây dựng lại công thức hoặc yêu cầu
HS đọc SGK để thu thp thụng tin.
Chứng minh sự tơng đơng của hai
công thức p = d.h và p = gh.
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Nghiên cứu sự truyền áp suất trong </b>
<b>lòng chất lỏng. Nguyên lí Paxcan </b>
áp suất do chất lỏng gây ra tại mỗi
điểm trong chất lỏng đợc tính bằng
Để tạo ra áp suất phụ ta bóp
bóng B.
tác dụng thêm một áp suất p<sub>ng</sub>thì tại
các điểm khác nhau trong chất lỏng áp
suất có tăng thêm không ? áp suất
tng thờm cú ln nh− thế nào so với
ng
p ?
– GV giíi thiệu dụng cụ thí nghiệm
nh hình vẽ. Yêu cầu HS tìm cách tạo
ra áp suất phụ p<sub>ng</sub>.
áp suất tác dụng lên trên mặt
cht lng ó đ−ợc truyền tới
miƯng c¸c èng.
Kết quả : Khi bóp bóng cao su, độ
chªnh lƯch h cđa mùc n−íc trong
hai nhánh của áp kế A đúng bằng
chiều cao của mực n−ớc dâng lên
– Nhận xét vị trí đặt các ống E, D , C ?
Dự đoán hiện tợng xảy ra khi tiến
hành tạo ¸p suÊt phô cho chÊt láng ?
– C¸c mùc nớc trong ống dâng lên
thể hiện điều gì ?
GV tiến hành thí nghiệm, yêu cầu HS
quan sát và nhận xét độ cao của mực
chất lỏng dâng lên trong các ống và độ
chªnh lƯch mùc n−íc trong hai nh¸nh
cđa ¸p kÕ A.
E D C
trong c¸c èng E, D, C.
– KÕt luận : áp suất tác dụng từ
bên ngoài làm cho áp suất tại mỗi
Từ kết quả thí nghiệm cho phép ta
rút ra điều gì ?
GV thụng báo nội dung định luật
Pa-xcan (còn gọi là nguyên lí Pa-Pa-xcan).
BiĨu thøc : p = pa + ρgh
1Pa = 1N/m2
1atm = 1,013.105Pa.
1atm = 760mmHg = 760 Torr
= 1,0129.105N/m2
Từ nguyên lí Pa-xcan, nếu trên mặt
trờn ca khối chất lỏng là mặt thống
thì áp lực ở trên là do khí quyển tác
dụng pa, khi đó áp lực ở trong lịng
chất lỏng cách mặt thống một đoạn h
đ−ợc xác định nh− thế nào ?
– Nhắc lại đơn vị đo của áp suất ?
GV cũng có thể dạy theo tiến trình
trong SGK, tuy nhiên khi đó việc đ−a
ra ¶nh h−ëng cđa áp suất khí quyển
lên chất lỏng có vẻ hơi gợng gạo vì
xa nay HS thng khụng chỳ ý n
yếu tố này khi xét áp suất trong lòng
chÊt láng.
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và nh hng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhËn nhiƯm vơ häc tËp.
GV u cầu HS nhắc lại đặc điểm của
áp suất chất lỏng và nội dung ngun
lí Pa-xcan.
– Mơ tả và giải thích nguyên tắc hoạt
động của phanh đĩa xe máy?
Bi 42
Sự chảy thnh dòng của
chất láng vμ chÊt khÝ
định luật bec-nu-li
I – Môc tiêu
<b>1. Về kiến thức </b>
Hiểu đợc các khái niƯm chÊt láng lÝ t−ëng, dßng, èng dßng.
– Dùng kiến thức về đặc điểm của chất lỏng lí t−ởng tìm mối quan hệ giữa s và v.
– ViÕt ®−ỵc biĨu thøc vỊ l−u l−ỵng.
– Viết đ−ợc biểu thức về động năng cho khối l−ợng chất lỏng, cần xác định kết
hợp với đặc điểm chất lỏng lí t−ởng.
– Thiết lập đ−ợc biểu thức định luật Béc-nu-li cho ống dòng nằm ngang.
– Đề xuất ph−ơng án thí nghiệm kiểm tra dự đốn, tiến hành thí nghiệm, tự làm
một số thí nghiệm đơn giản.
<b>2. VỊ kĩ năng </b>
Vn dng kin thc ó hc v định luật Béc-nu-li để giải thích đ−ợc một số
hiện t−ợng trong đời sống và áp dụng các bài toán n gin.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Dụng cụ thí nghiệm chất lỏng chảy thành dòng quanh các vật có hình dạng
khác nhau (nh trong bài học).
<i><b>Häc sinh </b></i>
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
HS tiến hành thí nghiệm thổi tờ
giấy và trả lời câu hỏi của GV (có
thể HS sẽ không trả lời đợc).
Cỏ nhõn nhn thc vn ca bi
học.
– Nếu ta thổi vào giữa hai tờ giấy đặt
song song với nhau thì hiện t−ợng gì sẽ
xảy ra ? Tại sao ?
– Trong thùc tÕ cã rÊt nhiỊu hiƯn
t−ợng xảy ra nh− : khi trời bão cánh
cửa bật ra ngoài, đứng trong ngõ hẹp
lại thấy có gió mát, khi t−ới cây, nếu
bịt một đầu vòi lại và chỉ để lại một lỗ
nhỏ thì n−ớc sẽ phun xa hơn,...
– Tất cả những hiện tợng trên đợc
giải thích nh thế nào ? Có liên quan
gì với nhau ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Tìm hiểu đặc điểm lí t−ởng, </b>
<b>khái niệm đ−ờng dịng, ống </b>
<b>dịng </b>
HS quan s¸t, ghi nhËn kết quả.
Cá nhân tiép thu thông báo.
Thụng bỏo : Chuyển động của chất
lỏng rất phức tạp, để đơn giản ta xét
chuyển động của chất lỏng lí t−ởng tức
là chất lỏng chảy thành dịng và khơng
nộn c.
GV tiến hành thí nghiệm minh hoạ
đờng dòng và đa ra thông báo về
khái niệm đờng dòng, ống dòng. Chú
ý với HS rằng : các đờng dòng không
giao nhau, khi phần tử chất lỏng
chuyn ng trờn ng dũng n mt
điểm khác thì nã cã vËn tèc cña mét
phần tử nằm tại im y trc ú.
Trong dòng chảy của chất lỏng nơi có
vận tốc càng lớn thì đờng dòng càng
sít nhau.
Thông báo : Trong những điều kiÖn
nhất định, các ống dẫn n−ớc, dẫn dầu
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Tìm mối quan hệ giữa vận tốc </b>
<b>và tiết diện trong sự chảy ổn </b>
<b>định </b>
HS thảo luận nhóm và đa ra câu
trả lời.
Khi bịt một phần đầu vòi thì tiết
diện sÏ bÐ l¹i, vËn tèc cđa n−íc sÏ
lín.
Ta có thể tích của chất lỏng mà
khối chất lỏng chảy qua diện tích
s1 trong một đơn vị thời gian là :
V<sub>1</sub> = s<sub>1</sub>.v<sub>1</sub>.Δt
ThĨ tÝch cđa chÊt láng mµ khèi
chÊt láng ch¶y qua diƯn tÝch s2
trong một đơn vị thời gian là :
V<sub>2</sub> = s<sub>2</sub>.v<sub>2</sub>. Δt
– Giải thích việc bịt một phần của ống
n−ớc để n−ớc phun xa hơn ?
– Trong sự chảy ổn định, vận tốc và
tiết diện có mối quan hệ định l−ợng
víi nhau nh thế nào?
Định hớng của GV :
– Viết biểu thức biểu diễn thể tích của
chất lỏng ở các tiết diện khác nhau của
ống dòng và khối chất lỏng chảy qua
trong cùng một đơn vị thời gian ?
Mµ V1 = V2 ⇒ s1.v1 = s2.v2
Kết luận : Khi chất lỏng chảy ổn
định vận tốc dòng chảy tỉ lệ
nghịch với tiết diện của ống.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Đơn vị của lu lợng là m3<sub>/s. </sub>
Có thĨ rót ra kÕt ln g× ?
Thơng báo : Biểu thức A = s.v gọi là
l−u l−ợng, nó chính là thể tích khối
chất lỏng chảy qua tiết diện của ống
dòng trong một đơn vị thời gian và có
giá trị nh− nhau ở mọi điểm.
– Đơn vị của lu lợng ?
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Xõy dựng định luật</b> <b>Bec-nu-li </b>
<b>cho ống dòng nằm ngang </b>
Trên cùng mặt phẳng ngang của khối
chất lỏng ta đặt hai ống hình trụ, ống
(a) có miệng vng góc với dòng chảy,
s<sub>1 </sub> s<sub>2 </sub>
v<sub>1 </sub>
– Khi chất lỏng đứng yên mực
n−ớc ở hai ống là ngang nhau, do
hai ống ở cùng độ sâu nên áp suất
nh− nhau.
– Khi chất lỏng chuyn ng mc
nớc ở ống (a) dâng cao hơn mùc
n−íc ë èng (b), do ¸p st cđa
chất lỏng khi chuyển động gây ra.
(Còn nhiều ý kiến khỏc).
ống (b) có miệng song song với dòng
chảy (hình vẽ).
HÃy dự đoán mực nớc ở èng (a) vµ
ống (b) khi khối chất lỏng đứng yên và
khi khối chất lỏng chuyển động ? Giải
thớch.
HS quan sát và ghi nhận kết quả
thí nghiƯm.
HS thảo luận nhóm để tìm ra câu
trả lời.
GV tiÕn hµnh thÝ nghiƯm.
Thơng báo : Sự chênh lệch giữa hai cột
chất lỏng chứng tỏ là do áp suất khi
chất lỏng chuyển động gây nên. Vậy
vấn đề đặt ra là :Trong ống dòng nằm
ngang áp suất của chất lỏng đứng yên
và khi chất lỏng chuyển động có mối
quan hệ với nhau nh th no ?
Dự kiến câu trả lời cña HS :
Ph−ơng án 1 : Sử dụng dụng định
lí về động năng và đặc điểm của
chất lỏng lí t−ởng để suy luận mối
quan hệ định l−ợng giữa áp suất
vµ vËn tèc :
2 2
1 2
1 2
v v
p p
2 2
ρ ρ
+ = +
Ph−ơng án 2 : Đ−a ra đ−ợc biểu
thức động năng :
2 2
2 1
1 1 2 2
mv mv
F x F x
2 − 2 = −
Ph−ơng án 3 : Xác định đ−ợc lc
tác dụng F<sub>1</sub> hớng theo chiều
Định hớng cđa GV :
– Hãy dùng định lí của động năng tìm
mối quan hệ giữa vận tốc và áp suất
dòng chảy, F<sub>2</sub> hớng ngợc chiều
dòng chảy nhng không biết áp
dng nh lớ ng nng cho khi
chất lỏng nào.
– Khối chất lỏng chuyển động
d−íi tác dụng của lực F<sub>1</sub> cùng
chiều dòng chảy và lực F<sub>2</sub> ngợc
chiều dòng chảy.
S bin thiờn động năng chỉ xảy
ra đối với khối chất lỏng c
giới hạn bởi AA và BB vì khối
chất lỏng AB coi nh là không
i do vn tc không đổi.
Cho HS trao đổi để rút ra kết quả
đúng. Nếu không rút ra đ−ợc kết quả,
GV tiếp tục định h−ớng :
– Khối chất lỏng chuyển ng di tỏc
dụng của những lực nào ? Hớng cđa
các lực đó ?
– Trong thời gian xét độ biến thiên
động năng chỉ quan tâm đến phần chất
lỏng nào ? Vì sao ?
–áp dụng định lí động năng, viết
đ−ợc :
2 2
2 1
® 1 1 2 2
mv mv
W = F x F x
2 2
Δ − = −
2 2
2 1
1 1 1 2 2 2
rVv rVv
2 2
p s v t - p s v t
⇔ −
= Δ Δ
2 2
2 1
1 2
rVv rVv
p V - p V
2 2
⇔ − =
2 2
1 2
p + p +
2 2
⇒ =
2
rv
p + = const
2
⇒ (1)
– Độ biến thiên động năng đ−ợc xác
định nh− thế nào ? Viết biểu thức
t−ờng minh ú, tỡm mi quan h gia
áp suất và vận tèc ?
HS cã thĨ ®−a ra các ý kiến khác
p là áp suất nên thơng số
2
v
2
cũng phải là áp suất.
HÃy nêu ý nghĩa các thông số trạng
thái trong c«ng thøc (1) ?
– GV h−ớng dẫn HS sử dụng đơn vị
của vận tốc và khối l−ợng riêng
chứng minh
2
v
2
có thứ nguyên là thứ
nguyên của áp suất.
Trong phơng trình (1) vừa chứng
minh, số hạng thứ nhất p gọi là áp suất
tĩnh thông thờng (áp suất tác dụng
lờn thnh bỡnh), số hạng thứ hai gọi là
áp suất động (áp suất do chất lỏng
chuyển động gây nên).
2
v
p
2
ρ
+ gọi là áp suất toàn phần
Cỏ nhõn tip thu, ghi nhớ. GV thông báo nội dung định luật
BÐc-nu-li.
BiÓu thøc :
2
v
p const.
2
ρ
+ =
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo </b>
Cá nhân trả lời câu hỏi và nhận
nhiệm vụ học tập.
HÃy nêu các kết luận rút ra trong bài
học ?
HÃy giải thích hiện tợng đợc nêu
ra trong bài học : khi thổi vào khe giữa
hai tờ giấy thì thấy chúng bị hút lại
gần nhau ?
Bμi 43
ứng dụng của định luật bec-nu-li
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Vận dụng định luật Bec-nu-li xác định vận tốc chảy của lỗ rò.
– Sử dụng mối quan hệ giữa s, v và định luật Becnuli để giải thích một số hiện
t−ợng liên quan.
– Thiết kế các thí nghiệm đơn giản, giải thích và chế tạo đ−ợc bình bơm n−ớc
hoa đơn giản.
– Giải thích đ−ợc các hiện t−ợng liên quan đến định luật Bec-nu-li trong cuộc
sống.
– Biết cách áp dụng định luật Bec-nu-li vào cuộc sống.
– Thiết kế chế tạo một số thí nghim n gin nh.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Chế tạo các thí nghiệm đơn giản.
– Gi¶i thÝch các hiện tợng vật lí có liên quan.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
ống Venturi, các ống thuỷ tinh đo áp suất tĩnh và áp suất toàn phần.
06 quả bóng bàn, 06 vỏ chai lavi.
06 ống hút, 06 cốc đựng n−ớc.
– Mét tê giÊy mảnh, 06 kéo thủ công.
Định luËt BÐc-nu-li.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
HS nhận thức đ−ợc vn cn
nghiên cứu.
Định luật Bec-nu-li, một c¸ch “tù
nhiên” đã gắn liền với những hiện
t−ợng rất thông th−ờng trong đời sống
và đ−ợc áp dụng mt cỏch trit
trong kĩ thuật. Bài học hôm nay chúng
ta sẽ nghiên cứu một số hiện tợng
liờn quan n nh lut ny.
Quan sát dòng chảy của vòi nớc
trong gia ỡnh chỳng ta nhỡn thấy phần
d−ới của dòng n−ớc bị thu nhỏ lại. Gii
thớch ti sao ?
GV đa HS vào tình huèng :
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Xác định vận tốc chảy của n−ớc </b>
<b>từ lỗ rị </b>
HS thảo luận theo nhóm, sau đó
một HS đại diện nhóm đứng lên
trả lời. Dự kiến các ph−ơng án trả
lời của các nhóm :
<i>Ph−ơng án 1</i> : áp dụng đúng định
luật Bec-nu-li cho hai tiết diện
mặt thoáng và lỗ dị, từ đó xác
định đ−ợc v= 2gh. Vận tc
chảy tuân theo quy luật rơi tự do.
Vận tốc của nớc chảy ra từ lỗ rò đợc
xỏc định nh− thế nào ? Tuân theo quy
luËt nµo ?
<i>Ph−ơng án 2</i> : xác định đ−ợc
đúng vận tốc v= 2gh nh−ng lại
viết sai ph−ơng trình Becnuli do
xác định áp suất tại các vị trí sai.
Sau khi HS làm việc theo nhóm, GV
cho HS ở các nhóm thảo luận với nhau
để tìm ra cách giải đúng. Nếu HS
không tự giải quyết đ−ợc thì GV định
h−íng :
<i>v</i>G
T¹i mặt thoáng v = 0 ; áp suất
0
p + ρgh
Tại lỗ rò h = 0 ; áp suất tại đó là
2
v
p
2
ρ
+ ⋅
áp dụng định luật Bec-nu-li ta có :
v = 2gh .
– Xem lỗ rị là rất bé, khi đó vận tốc tại
mặt thống bằng bao nhiêu ? So sánh
áp suất tại mặt thống và lỗ rị. Từ đó
tìm vận tốc chảy ra từ lỗ rò.
Nh− vậy áp dụng định luật Bec-nu-li ta
đã xác định đ−ợc vận tốc n−ớc chảy ra
từ lỗ rò v = 2gh , đây chính là cơng
thức vận tốc của sự rơi tự do. Biết đ−ợc
quy luật chung của n−ớc chảy ra từ lỗ
rị, từ đó có thể trả lời đ−ợc tại sao khi
n−íc ch¶y xng d−íi tiÕt diƯn cđa
dòng nớc lại bé.
<b>Hot ng 3. </b>
<b>Tìm hiểu hiện tợng Venturi và </b>
<b>giải thích hiện tợng </b>
Dự kiến các phơng án trả lời :
<i>Phơng án 1</i> : Biểu diễn mực chất
lỏng ở hai nhánh ngang nhau vì
không thổi trực tiếp vào nhánh
của bình thông nhau.
Một bình thông nhau đợc nối với
nhau nh hình vẽ, bình thờng mực
nớc ở hai nhánh là ngang nhau. §iỊu
gì sẽ xảy ra khi ta thổi mạnh vào ống
theo chiều mũi tên ? Tại sao ? Hãy
biểu diễn trên hình vẽ. Xác định vận
tốc thổi tại tiết diện S1 nếu biết S1, S2
vµ áp suất tơng ứng p1, p2 ?
GV yêu cầu các nhóm HS thảo luận,
biểu diễn hiện tợng trên hình vẽ, giải
thích hiện tợng ?
<i>Phơng án 2 </i>: Mùc chÊt láng ë
nh¸nh nèi víi tiÕt diƯn S<sub>2</sub> dâng
GV nh hng :
So sánh áp suất tĩnh tại các tiết diện S<sub>1</sub>,
B
A
S<sub>2 </sub>
vG
cao hơn vì S2 < S1 suy ra v2 > v1 ,
nên p<sub>2 </sub>< p<sub>1</sub>.
<i>Phơng án 3 </i>: Mùc chÊt láng ë
nh¸nh nèi víi tiÕt diện S1 dâng
cao hơn vì S2 < S1 suy ra v2 > v1 ,
nªn p<sub>2 </sub>> p<sub>1</sub>.
Vì S2 < S1 suy ra v2 > v1 mà áp
suất toàn phần ở hai tiết diện
bằng nhau nên p<sub>2 </sub>< p<sub>1</sub>. Hiệu áp
suất này sẽ gây nên áp lực đẩy
khối chất lỏng trong nhánh B
S2 ? Gii thớch ti sao ? Từ đó hãy chỉ
ra cách biểu diễn đúng.
Thông báo : Khi chất lỏng chảy trong
ống nằm ngang chỗ nào tiết diện càng
lớn thì vận tốc chảy càng nhỏ và áp
suất càng lớn, chỗ nào tiết diện càng
nhỏ thì vận tốc càng lớn và áp suất
càng nhỏ. Hiện tợng này gọi là hiện
t−ỵng Venturi.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Thiết kế một số thí nghiệm đơn </b>
<b>giản dựa trên định luật Bec-nu-li </b>
Cá nhân giải quyết vấn đề, sau đó
th¶o ln theo nhãm, ®−a ra ý
kiến chung của cả nhóm và trao
đổi với các nhóm khác trong lớp.
Dự kiến ph−ơng án trả lời của HS :
Thông báo : Từ mối quan hệ của vận
Becnuli ta tìm đợc mối quan hệ giữa
vận tốc, tiết diện và áp suất (gọi là
hiện tợng Venturi). Bây giờ chúng ta
sử dụng hiệ tợng này nghiên cứu một
số hiện tợng gần gũi với cuộc sống
của chúngta nhng lại đem lại cho
chóng ta sù bÊt ngê lÝ thó.
GV ph¸t phiÕu häc tËp cho HS.
<i>C©u 1. </i>
a) Tr−êng hợp 1 : Để quả bóng
không bị rơi phải thổi luồng khí
từ phía dới lên. Vì khi thổi
không khí giữ quả bóng không
rơi, khi bóng lệch ra bên ngoài thì
luồng không khí xung quanh đẩy
nó vào luồng khí vì áp suất của
không khí bên trong lơn hơn áp
suất của luồng khí.
b) Trờng hợp 2 : phải hút ở
miệng ống vì khi hót qu¶ bãng sÏ
chuyển động theo luồng khí và bị
hút lên phía trên.
nhận dụng cụ thí nghiệm để tiến hành
theo nhóm.
– Khi ta thổi vào quả bóng thì
qu búng khụng bị rơi xuống
hoặc chuyển động lệch ra ngồi vì
dịng khí có vận tốc lớn, dẫn đến
áp suất bên ngồi lớn hơn áp suất
trong luồng khí. Chính vì có sự
chênh lệch áp suất này mà giữ
cho quả bóng khơng bị lệch ra
khỏi dịng khí.
Trong quá trình HS làm thí nghiệm, sẽ
có nhóm làm thành công và sẽ có
nhóm gặp khó khăn trong viƯc tiÕn
hµnh thÝ nghiƯm cịng nh− trong viƯc
giải thích hiện tợng. GV cần có sự
nh hng :
Tại sao quả bóng không bị rơi
xuống, không bị lệch ra ngoài ?
Do phía dới cã tiÕt diƯn lín
nên vận tốc bé, do đó áp suất phía
d−ới lớn hơn phía trên cổ chai. Sự
chênh lệch áp suất này tạo ra một
lùc đẩy từ dới lên làm cho quả
búng chuyn ng lên phía trên
cổ chai.
<i>C©u 2. </i>
B»ng sù tơng tự HS dễ dạng dự
đoán phơng án thí nghiƯm vµ
giải thích hiện t−ợng : Để 1/4 tờ
giấy chuyển động lên phía trên
chúng ta phải thổi luồng khí từ
trên xuống vì khi thổi áp suất ở
phía trên bé hơn áp suất ở phía
d−ới tờ giấy.
– Khi thổi luồng khí từ trên xuống thì
Tuy nhiên khi tiến hành thí nghiệm
này, vẫn có một số nhóm không thành
cơng, GV cần định h−ớng giúp đỡ HS
t×m ra nguyên nhân không thành công
của thí nghiệm.
Cỏch giải thích là đúng tại sao thí
– Do sự chênh lệch áp suất còn
nhỏ dẫn đến ch−a đủ lực để đẩy tờ
giấy lên phía trên.
– Để tạo ra sự chênh lệch áp suất
lớn cần phải thổi qua kẽ giữa các
ngón tay để vận tốc của luồng khí
thổi ra lớn hơn.
<i>C©u 3. </i>
<i>Ph−ơng án 1</i> : Phải đặt miệng ống
ngang vng góc với miệng ống
đứng (cho ống thẳng đứn cắm vào
cốc n−ớc sau đó thổi vào ống nằm
– Phải khắc phục nh− thế nào để tạo ra
đ−ợc sự chênh lệch áp suất lớn hơn ?
(GV vẽ lên bảng các hình vẽ t−ơng ứng
để minh hoạ)
<i>Ph−ơng án 2</i> : Đặt hai ống vng
góc với nhau nh−ng phải giảm tiết
diện của ống nằm ngang tại điểm
mà hai ống giao nhau bằng cách
đặt lệch miệng ống nằm ngang
xuống phía d−ới.
<i>Ph−ơng án 3 </i>: Để là giảm tiết
diện ống ngang cần phải khoét
một phần miệng ống ngang rồi
ghép vào miệng ống thẳng đứng.
<i>Ph−ơng án 4 </i>: Đặt hai ống vng
góc với nhau nh−ng phải giảm tiết
diện của ống thẳng đứng tại điểm
mà hai ống giao nhau bằng cách
đặt lệch miệng ống nằm ngang
lên trên ống thẳng đứng.
– Muèn cã sự chênh lệch áp suất
ln to ra ỏp lực đẩy chất lỏng
tèc trªn miƯng ống phải lớn. Tức
là phải tạo ra tiết diện nhá ë èng
n»m ngang v× vËn tèc phơ thc
vµo tiÕt diƯn cđa èng n»m ngang.
nghiƯm vµ thùc thành làm thí nghiệm
theo thiết kế của mình, GV yêu cầu HS
tìm ra nguyên nhân tại sao phơng án
thí nghiệm 1 và 4 không thành công ?
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo</b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ häc tËp.
l Vận tốc n−ớc chảy qua lỗ rò đ−ợc
xác định nh− thế nào?
– HiƯn t−ỵng Venturi là gì?
Bài tập về nhà :
Lµm bµi 1, 2, 3 SGK.
– Ơn lại những kiến thức đã học về
cÊu t¹o chÊt ë líp 8.
PhiÕu häc tËp
<b>Câu 1.</b> Làm thế nào để :
a) Quả bóng bàn lơ lửng không bị rơi (h×nh 1a) ?
b) Quả bóng bàn chuyển động lên ming chai (hỡnh 1b)?
HÃy dự đoán phơng án thí nghiệm, giải thích tại sao và làm thí
nghim kiểm tra điều đó?
<b>Câu 2.</b> Làm thế nào để 1/4 tờ giấy mỏng trên bàn chuyển động lên phía trờn m
không đợc sử dụng dụng cụ nào ?
<b>Câu 3.</b> Từ các dụng cụ gồm 1 ống hút, 1 cái kéo và một cốc đựng n−ớc em hãy
chế tạo bình bơm n−ớc đơn giản, giải thích ngun lí hoạt động. Làm thí
nghiệm để kiểm tra ý t−ởng của mình ?
PhÇn hai<b> . </b>
<i>Ch−¬ng VI.</i>
Bμi 44
Thuyết động học phân tử chất khí
Cấu tạo chất
I – Mục tiêu
<b>1. Về kiến thức </b>
Có khái niệm về lợng chất ; hiểu rõ ràng và chính xác khái niệm mol, và
khái niệm về số A-vô-ga-đrô.
Có thể tính toán tìm ra một số hệ quả trùc tiÕp.
– Nắm đ−ợc thuyết động học phân tử về chất khí và một phần về chất lỏng và
cht rn.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liên quan.
Vn dng kiến thức về thuyết động học phân tử chất khí và cấu tạo chất để
giải các bài tập vật lí đơn giản.
II – Chn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
– ôn lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất ở lớp 8.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Khí Clo sẽ bay sang bình chân
không.
Hiện tợng sẽ không xảy ra
nữa.
Cỏ nhõn nhn thc c vn
cần nghiên cứu.
Hiện tợng gì xảy ra nếu mở van
trên ống thông giữa hai bình ?
Hiện tợng có xảy ra nh thế nữa
không nếu thay bình chứa khí Clo
bằng bình chứa chất lỏng hoặc rắn ?
Vậy chất khÝ cã tÝnh chÊt vµ cÊu tróc
nh− thÕ nµo ? Tính chất và cấu trúc của
chất khí khác với chất rắn và chất lỏng
ở điểm nào ?
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Nghiên cứu tính chất</b> <b>và cấu </b>
<b>trúc của chất khí</b>
Hình dáng và thể tích của chất
khí là hình dáng và thể tích của
bình chøa nã.
– Qua vÝ dơ trªn, h·y cho biÕt hình
dáng và thể tích của chất khí ?
Thụng báo : Tính chất đó thể hiện tính
bành tr−ớng của chất khí : Chiếm tồn
bộ thể tích của bỡnh cha.
Thể tích của chất khí không giữ mét
giá trị cố định. Điều đó thể hiện qua
thí nghiệm :
– ThĨ tÝch gi¶m. – ThĨ tÝch cđa l−ỵng chÊt khÝ chøa
trong xilanh thay đổi th no nu dựng
Chân
không
Clo
F
Chất khí đợc tạo thành từ các
phân tử chất khí
Giữa các phân tử phải có một
khong trống vì vậy khi chất khí
chịu nén thì các khoảng trống
giảm làm cho thể tích khí giảm
đáng kể.
tay Ên pit-t«ng xng ?
Thơng báo : Chứng tỏ chất khí có tính
chịu nén : khi tăng áp suất tác dụng
lên một l−ợng khí thì thể tích của nó
giảm đáng kể.
– VËy chÊt khÝ có cấu trúc nh thế nào
mà khi tăng áp suất tác dụng lên một
lợng khí thì thể tích cđa nã gi¶m
đáng kể ? Và tại sao chất khớ li cú
tớnh bnh trng ?
Định hớng của GV :
– Chúng ta đã học ở lớp 8 về cấu tạo
cđa c¸c chÊt, h·y cho biÕt c¸c chất cấu
tạo nh thế nào ?
Các phân tử đợc xắp xếp thế nào?
Thể tích cđa khèi khÝ phơ thc thÕ
nào vào khoảng cách gia cỏc phõn t
ú ?
Cá nhân tiếp thu thông báo.
Giải thích thế nào về tính bành
tr−íng cđa chÊt khÝ?
Thơng báo : Để giải thích điều này các
nhà bác học đã làm thí nghiệm : Quan
sát qua kính hiển vi những hạt nhỏ lơ
lửng trong khơng khí (ví dụ khói thuốc
lá) ng−ời ta thấy chúng chuyển động
hỗn loạn, đó là chuyn ng Brao-n
trong khụng khớ. Chuyn ng ny
đợc tạo nên do va chạm của phân tử
khớ lờn hạt. Hạt chuyển động hỗn loạn
cho thấy rằng phân tử khí cũng chuyển
khoa học đã tóm tắt và phát biểu thành
thuyết động học phân tử.
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Tìm hiểu nội dung thuyết động </b>
<b>học phân tử chất khí</b>
GV thơng báo nội dung thuyết động
học phân tử chất khí.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. –<sub> Tóm lại, có thể coi gần đúng: phân </sub>
tử của chất khí là những chất điểm,
chuyển động hỗn loạn khơng ngừng,
chØ t−¬ng tác với nhau khi va chạm;
chất khí nh vậy gọi là khí lí tởng
(theo quan điểm cấu trúc vi m«).
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Vận dụng thuyết động học phân </b>
<b>tử vào chất khí và vào chất rắn, </b>
<b>chất lỏng </b>
– ë thĨ khÝ, trong phÇn lín thêi
gian các phân tử ở xa nhau, phân
tử chuyển động hỗn loạn về mọi
phía, do đó chất khí chiếm tồn
bộ thể tích bình chứa, khơng có
hình dáng và thể tích nhất định.
– VËn dơng cho c¸c thĨ kh¸c nhau cđa
vật chất, thuyết động học phân t vn
thừa nhận vật chất đợc cấu tạo từ
những phân tử (hoặc nguyên tử)
chuyển động nhiệt không ngừng, và
còn khảo sát thêm tác động của lực
t−ơng tác phân tử.
– Hãy vận dụng thuyết động học phân
tử để giải thích tính bành tr−ớng của
chất khí ?
Bổ xung thêm : ở thể khí, trong phần
lớn thời gian các phân tử ở xa nhau,
khi đó lực t−ơng tác giữa các phân tử
rất yếu.
tử ln ln có những phân tử
khác ở gần, các phân tử đ−ợc sắp
cận. Vì hai lẽ đó nên lực t−ơng
tác giữa một phân tử và các phân
tử lân cận là mạnh, giữ cho phân
tử ấy không đi xa mà chỉ dao
động quanh một vị trí cân bằng.
Kết quả là chất rắn v cht lng
cú th tớch xỏc nh.
Cá nhân tiÕp thu, ghi nhí.
tích xác định của chất rắn và lỏng ?
GV có thể bổ xung thêm: chất lỏng tuy
có thể tích xác định, nh−ng hình dạng
lại khơng xác định vì :
ở thể rắn, các vị trí cân bằng của phân
tử là cố định, nên mỗi vật rắn có hình
dạng xác định.
ở thể lỏng, vị trí cân bằng của phân tử
có thể dời chỗ sau khoảng thời gian
trung bình vào khoảng 1011s. Vì sự dời
chỗ của các vị trí cân bằng nên chất
lỏng khơng có hình dạng xác định mà
có thể chảy và có hình dạng ca phn
bỡnh cha nú.
<b>Hot ng 5. </b>
<b>Ôn lại khái niệm lợng chất và </b>
<b>mol </b>
Có NA = 6,02.10
23
mol1 gọi là số
A-vô-ga-đrô.
Trong 12g nguyên tử các cacbon 12
có bao nhiêu nguyên tử cacbon 12 ?
Thông báo : Lợng chất chứa trong
một vật đ−ợc xác định theo số phân tử
hay nguyên tử chứa trong vật chất ấy.
Ng−ời ta định nghĩa mol, đơn vị l−ợng
chất của một chất bất òi nh− sau :
1 mol là l−ợng chất trong ú cú cha
một số phân tử hay nguyên tử b»ng sè
nguyªn tư chøa trong 12g cacbon 12.
Th−êng đợc kí hiệu bằng chữ Hy Lạp
(c l muy).
Khối lợng mol của một chất
đợc đo b»ng khèi l−ỵng cđa mét
mol chÊt Êy.
– Khối lng mol c xỏc nh nh
th no ?
Thông báo : Thể tích mol của một chất
đợc đo bằng thĨ tÝch cđa 1 mol chÊt
Êy. ë ®iỊu kiƯn chuÈn (0o<sub>C vµ 1atm) </sub>
0
A
m
N
μ
=
số mol ν (đọc là nuy) chứa trong
khối l−ợng m của một cht.
m
=
số phân tử (hay nguyên tử) N có
trong khèi l−ỵng m cđa mét chÊt :
A A
m
N = Nν = N .
μ
22,4<i>l</i>/mol hay 0,0224 m3<sub>/mol. </sub>
– Tõ khối lợng mol và số
A-vô-ga-đrô NA có thể suy ra khối lợng m0 của
một phân tử hay nguyên tư cđa mét
chÊt nh− thÕ nµo ?
– Cách xác định số mol ?
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Trỡnh by thuyt ng hc phõn t ?
Giải thích tại sao chất khí có tính
bành trớng còn chất rắn và lỏng thì
không ?
Bi 45
định luật bơi-lơ - ma-ri-ốt
I – Mơc tiªu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Từ đặt vấn đề của GV, HS đề xuất đ−ợc dự đoán về mối quan hệ giữa thể tích
và áp suất của l−ợng khí nhất định khi nhiệt độ không đổi.
– D−ới sự định h−ớng của GV, HS đề xuất đ−ợc ph−ơng án thí nghiệm kiểm tra
dự đốn của mình.
– Quan sát và theo dõi thí nghiệm, từ đó suy ra định luật Bôi-lơ – Ma- ri-ốt.
– Biết vẽ đ−ờng biểu diễn sự phụ thuộc của áp suất và nhiệt độ trên đồ thị.
– Có thái độ khách quan khi theo dừi thớ nghim.
<b>2. Về kĩ năng </b>
ỏp dụng định luật để làm một số bài tập đơn giản. Biết vận dụng định luật để
giải thích hiện t−ợng khi bơm khí (ví dụ : bơm xe đạp).
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Chuẩn bị bộ thí nghiệm Bôi-lơMa-ri-ốt.
Mt cỏi bm xe p.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
– Để thay đổi áp suất của khối khí
ta kéo bơm lên hoặc ấn bơm xuống,
Nêu các tính chất của chất khí ?
khi đó thể tích thay đổi theo.
Cá nhân nhận thức vấn đề cần
nghiên cứu.
thể tích của nó có thay đổi khơng ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Xây dựng định luật Bôi-lơ –</b>
<b>Ma-ri-ốt </b>
Dù kiến câu trả lời của HS :
<i>Phơng án 1 : </i>
áp suất tăng tỉ lệ nghịch với thể
tÝch : p 1 pV = const
V
∼ ⇒
– Cần một bình kín để đựng một
khối khí, để đo áp suất của khối
khí cần có một áp kế. Thay đổi áp
suất và đo thể tích t−ơng ứng của
khối khí đó.
Dùng một cái bơm giống bơm xe đạp
GV yêu cầu HV trao đổi và đ−a ra dự
đoán về sự thay đổi của thể tích khi áp
suất thay đổi.
– Sự thay đổi của thể tích khi áp suất
thay đổi đ−ợc thể hiện bằng biểu thức
toán học nh− thế nào? Hãy đề xuất
ph−ơng án thí nghiệm để kiểm tra.
– Thay đổi áp suất bằng cách nào ?
Cá nhân tiếp thu.
GV giới thiệu bộ thí nghiệm nh hình vẽ.
Thông báo : Khối khí chúng ta khảo sát
c ng trong bỡnh B. o ỏp sut
của khối khí ta có áp kế đợc gắn ë
đỉnh của bình. Để thay đổi áp suất của
khối khí ta có máy bơm nối với bình A
để thay đổi áp suất trong A qua đó thay
i ỏp sut ca khớ trong B.
Máy
bơm
– §o chiỊu cao cđa cét khÝ, lÊy
chiỊu cao nh©n víi diƯn tÝch S cđa
cét khÝ ta sẽ đợc thể tích của
khối khí.
HS chú ý quan sát để ghi lại kết
quả thí nghim.
Để đo thể tích của khối khí ta phải
làm thế nào ?
GV tiến hành thí nghiệm.
Kết luận : Đúng với dự đoán là
thể tích thay đổi tỉ lệ nghịch với
áp suất với sai số khoảng 10%.
ở nhiệt độ không đổi tích của áp
suất p và thể tích V của một l−ợng
khí xác định là một hằng số :
pV = const
– Tõ b¶ng kÕt qu¶ thÝ nghiƯm h·y tÝnh
sai sè vµ rót ra kÕt ln ?
Vậy gần đúng ta có thể kết luận :
p1V1 = p2V2 = p3V3 = const
Bằng các thí nghiệm tinh vi khẳng
định kết quả nh− trên với độ chính xác
cao hơn.
Thơng báo : Biểu thức trên chính là
biểu thức của định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.
– Phát biểu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ôt.
<b>Hoạt động 3.</b>
<b>Vận dụng định luật Bơi-lơ –</b>
<b>Ma-ri-ốt </b>
a) V0 = 0,1 thĨ tÝch mol = 2,24<i>l</i>.
Toạ độđiểm A : V0 = 2,24<i>l</i> ;
p0 = 1 atm.
b) Toạ độđiểm B : V<sub>1</sub> = 1,12<i>l</i> ;
p<sub>1</sub> = 2 atm.
GV phát phiếu học tập cho HS. Yêu
cầu hoạt động cá nhân, sau đó trao đổi
nhóm và đại diện nhóm lên báo cáo
kết quả.
c) Theo định luật Bôi-lơ–Ma-ri-ốt
A
B
O
p0
V<sub>1</sub>
p
(atm)
pV = const = p0V0 = 2,24 l.atm,
từ đó suy ra p =2, 24
V ⋅
(p tính ra atm, V tính ra lít)
– Đ−ờng biểu diễn quá trình nén
đẳng nhiệt ở mục b là một cung
hypebol AB.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
C¸ nh©n nhËn nhiƯm vơ häc tËp.
– Phát biểu nh lut Bụi-l Ma-ri-t
Làm câu 2 trong phiÕu häc tËp ?
– Lµm bµi tËp 1, 2, 3, 4, SGK.
PhiÕu häc tËp
<b>C©u 1.</b> XÐt 0,1 mol khí điều kiện chuẩn : áp suất p<sub>0</sub> = 1 atm = 1,013.105<sub> Pa, </sub>
nhiệt độ t0 = 0
o
C.
a) Tính thể tích V<sub>0</sub> của chất khí. Vẽ trên đồ thị p –V điểm A biểu diễn
trạng thái nói trên.
b) Nén khí và giữ nhiệt độ khơng đổi (nén đẳng nhiệt) cho đến khi thể
tích của khí là V<sub>1</sub> = 0,5V<sub>0</sub> thì áp suất p<sub>1</sub> của khí bằng bao nhiêu ? Vẽ
trên cùng đồ thị điểm B biểu diễn trạng thái này.
c) Viết biểu thức của áp suất p theo thể tích V trong quá trình nén đẳng
nhiệt ở mục b. Vẽ đ−ờng biểu diễn. Đ−ờng biểu diễn có dạng gì ?
<b>Câu 2.</b> Khi nén đẳng nhiệt thì :
a) Số phân tử trong đơn vị thể tích tăng tỉ lệ thuận với áp suất.
b) Số phân tử trong đơn vị thể tích khơng đổi.
Bμi 46
định luật sác-lơ. nhiệt độ tuyệt đối
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Đề xuất đ−ợc dự đốn và ph−ơng án thí nghiệm để kiểm tra d oỏn.
Quan sát và theo dõi thí nghiệm, rút ra nhận xét rằng trong phạm vi biến thiên
nhiệt độ của thí nghiệm thì tỉ số p
t
Δ
Δ khơng đổi. Thừa nhận kết quả đó trong
phạm vi biến đổi nhiệt độ lớn hơn, từ đó suy ra p=p<sub>0</sub>− + γ
– Nắm đ−ợc khái niệm khí lí t−ởng, nhiệt độ tuyệt đối, hiểu đ−ợc ý nghĩa nhiệt độ.
– Biết vận dụng khái niệm nhiệt độ tuyệt đối để phát biểu định luật Sác-lơ d−ới
– Có thái độ khách quan khi theo dừi thớ nghim.
<b>2. Về kĩ năng </b>
áp dụng định luật để làm một số bài tập n gin.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Chun bị bộ thí nghiệm nghiên cứu định luật Sác-lơ.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
– Vì khi trời nắng thì nhiệt độ của
chất khí trong săm xe tăng cao
– Giải thích tại sao săm xe đạp dễ bị
nỉ vµo trời nắng ?
làm cho áp suất cũng tăng cao vì
vậy săm xe dễ nổ.
Cỏ nhõn nhn thc c vn
cần nghiên cứu.
thy ở thể tích nhất định khi nhiệt độ
của khối khí thay đổi thì áp suất thay
đổi. Sự thay đổi đó có tn theo một
quy luật nào khơng ? Nếu có thì biểu
thức tốn học nào diễn tả quy luật của
sự biến đổi đó ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Xây dựng định luật Sác-lơ </b>
Dù kiÕn ph−¬ng ¸n tr¶ lêi cđa HS :
<i>Dự đốn 1</i> : Nhiệt độ và áp suất tỉ
lệ thuận với nhau
<i>Dự đoán 2</i> : Độ tăng áp suất và độ
tăng nhiệt độ tỉ lệ thuận với nhau.
– Nhiệt độ và áp suất tỉ lệ thuận
với nhau : p = B
t
– Độ tăng áp suất và độ tăng nhiệt
t
Δ
Δ
– Nêu dự đoán về sự thay đổi của áp
suất khi nhiệt độ thay đổi ?
– Điều đó đ−ợc biểu diễn bằng biểu
thøc to¸n häc nh− thÕ nµo ?
– Phải có một bình chứa khối khí,
thay đổi nhiệt độ của khối khí và
đo áp suất t−ơng ứng. Đo áp suất
bằng áp kế, đo nhiệt độ bằng
nhiệt kế.
– Hãy đề xuất ph−ơng án thí nghiệm
để kiểm tra dự đốn vừa nêu ?
GV giíi thiƯu bé thÝ nghiƯm nh− hình
Cho dòng điện chạy qua dây
mayxo, dây nóng lên, làm nớc
nóng và truyền nhiệt vào khối khí
trong bình.
Quạt quấy nớc lµm cho nhiƯt
độ trong khối khí đ−ợc đều.
HS ghi kết quả thí nghiệm, chú ý :
h = 1 mm ứng với giá trị :
3
p = gh
= 1000kg/m .0, 001m = 10Pa.
Δ ρ
XÐt l−ỵng khÝ chøa trong b×nh A cã
thể tích khơng đổi (vì mực n−ớc trong
nhánh trái của ống hình chữ U luôn
giữ ở số 0). Nhiệt kế T đo nhiệt độ của
khí trong bình A.
GV cho HS t×m hiĨu bé thÝ nghiƯm :
– Để tăng nhiệt độ của khối khí ta phải
làm thế nào ?
– Quạt quấy nớc có tác dụng gì ?
GV thao t¸c thÝ nghiƯm.
GV u cầu HS ghi lại nhiệt độ và áp
suất ban đầu của khí trong bình A. Cho
dòng điện qua R và quạt khuấy nớc
để tăng nhiệt độ khí Δt. Ngắt điện,
chờ ổn định nhiệt độ. Đo độ chênh
lệch mực n−ớc h t−ơng ứng. Từ h tính
ra độ tăng áp suất Δp.
– Kết quả kiểm tra dự đoán 1 :
Nhiệt độ khơng tỉ thuận với áp suất.
§óng víi dự đoán 2 : p= B
t
<b> </b>(1)
– Tõ b¶ng kÕt qu¶ thÝ nghiƯm, h·y tÝnh
toán và kiểm tra dự đoán.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
– Nếu cho nhiệt độ biến đổi từ 0oC
đến toC thì : Δt = t 0 = t
Độ biến thiên áp suất tơng øng :
0
p = p p
Δ −
Thông báo : Làm nhiều thí nghiệm với
các l−ợng khí khác nhau thì hằng số B
khác nhau. Vì vậy B là hằng số đối với
l−ợng khí nhất định.
Dựa vào nhiều thí nghiệm chính xác
hơn, phạm vi đo rộng hơn, có thể thừa
nhận rằng hệ thức (1) đúng với mọi độ
biến thiên nhiệt độ Δt khác nhau.
– Nếu cho nhiệt độ biến đổi từ 0o<sub>C đến </sub>
to<sub>C thì độ biến thiên nhiệt độ và áp </sub>
trong đó p và p0 là áp suất của khí
lần l−ợt ở nhiệt độ toC và 0oC
thay biểu thức nói trên của Δp và
Δt vµo (1) ta cã : p – p<sub>0</sub> = B<sub>t</sub>
hay : <sub>0</sub> <sub>t</sub> <sub>0</sub>
0
B
p = p + B = p (1 + t)
p
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Thơng báo : Nhà vật lí Sác-lơ đã làm
thí nghiệm với nhiều chất khí khác
nhau và phát hiện ta t s
0
B
p mà ông
kớ hiu c là γ (gama) thì có chung
một giá trị đối với mọi chất khí và ở
mọi nhiệt độ :
0
B 1
= =
p 273
γ (2)
Thông báo nội dung định luật Sac-lơ.
Biểu thức : p = p (1 + t)<sub>0</sub> α
γ có giá trị nh− nhau đối với mọi chất
khí và ở mọi nhiệt độ : 1
273
γ = ⋅
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm khớ lớ tng </b>
<b>tng nhit tuyt i </b>
Cá nhân tiÕp thu, ghi nhí.
Khi t= − = −1 273 Co
thì chất khí
có áp suất bằng 0.
– Để mơ tả tính chất chung của tất cả
các chất khí ng−ời ta đ−a ra mơ hình
khí lí t−ởng : đó là khí tn theo đúng
hai định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt và định
luật Sác-lơ. Các khí thực có tính chất
gần đúng nh− khí lí t−ởng, ở áp suất
thấp thì có thể coi mọi khí thực nh− là
khí lí t−ởng.
– Từ định luật Sác-lơ, hãy cho biết khi
nào chất khí có áp suất bằng 0 ?
Ng−ời ta coi nhiệt độ – 273o<sub>C là nhiệt </sub>
độ thấp nhất không thể đạt đ−ợc và gọi
là không độ tuyt i.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Vì ở 0o<sub>C trong nhiÖt giai </sub>
Xen-xi-út t−ơng ứng với 273K trong nhiệt
giai Ken-vin, và khoảng cách
nhiệt độ trong hai nhiệt giai này
bằng nhau nên ta có cơng thức
T = t + 273 (4)
⇒ t = T – 273 thay vµo biĨu thøc
của định luật Sác-lơ ta đ−ợc :
0
0
T - 273 p
p = p 1 + = T
273 273
0
p
273 là một hằng số nên ta cã :
p
T =h»ng sè (5)
Thông báo : Ken-vin đề xuất một nhiệt
giai mang tên ông. Trong niệt giai này
thì khoảng cách nhiệt độ 1 ken-vin (kớ
hiệu 1K) bằng khoảng cách 1o<sub>C. </sub>
Khụng tuyt đối (0K) ứng với nhiệt
độ –273oC. Nhiệt độ trong nhiệt giai
Ken-vin còn gọi là nhiệt độ tuyệt đối.
Viết biểu thức định luật Sác-lơ trong
nhiệt giai Ken-vin ?
Định hớng của GV :
Tỡm biu thc quan hệ giữa nhiệt độ
trong nhiệt giai Ken-vin và nhiệt độ
trong nhiệt giai Xen-xi-út ?
– Thay biÓu thức vào công thức của
nh lut Sỏc-l.
Thụng bỏo : Biểu thức (5) là biểu thức
của định luật Sác-lơ trong nhiệt giai
Ken-vin.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Phỏt biểu định luật Sác-lơ ?
– Viết biểu thức của định luật Sác-lơ
trong nhiƯt giai Xen-xi-ót vµ nhiƯt giai
Ken-vin ?
Yêu cầu HS làm bài tập trong phiếu
häc tËp.
PhiÕu häc tËp
<b>Câu 1.</b> Biểu thức nào sau đây không phù hợp với định luật Sac-lơ ?
A. p const.
T =
B. p 1
T
∼ ⋅
C. p=p<sub>0</sub>
D. 1 2
1 2
p p
T = T ⋅
<b>Câu 2.</b> Hiện t−ợng nào sau đây có liên quan đến định luật Sac-lơ ?
A. Quả bóng bàn bị bẹp nhúng vào n−ớc nóng, phồng lên nh− cũ.
B. Thổi khơng khí vào một quả bóng bay.
Bμi 47
Ph−ơng trình trạng thái khí lí t−ởng
định luật gay luy-xác
I – Mơc tiªu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Biết cách tổng hợp kết quả của định luật Bôi-lơ–Ma- ri-ốt và định luật Sác-lơ
để tìm ra ph−ơng trình thể hiện sự phụ thuộc lẫn nhau của ba đại l−ợng : Thể
tích, áp suất và nhiệt độ của một l−ợng khí xác định
– Biết cách suy ra định luật của sự phụ thuộc thể tích một l−ợng khí có áp suất
– Cã sù thÝch thó khi dïng suy diễn tìm ra một quy luật.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Rèn luyện cho HS kĩ năng giải bài toán về phơng trình trạng thái..
II Chuẩn bị
<i><b>Học sinh </b></i>
– Ơn lại định luật Bơi-lơ–Ma-ri-ốt và định luật Sác-lơ, định luật đối với khí lí
t−ởng.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
– Phát biểu định luật Bôi-lơ – Ma-ri-ốt
và định luật Sác-lơ ?
xét một l−ợng khí xác định, ở trạng
Cá nhân nhận tức đ−ợc vấn đề của
bài học.
trên đều có thể biến đổi. Trong hai bài
tr−ớc, ở mỗi bài ta giữ cho một đại
l−ợng không đổi và xét sự phụ thuộc
lẫn nhau của hai đại l−ợng kia. Trong
bài này ta tổng hợp kết quả của hai bµi
tr−ớc để tìm ra cơng thức thể hiện sự
phụ thuộc lẫn nhau của cả ba đại l−ợng
ấy. Chúng ta học bài : Phơng trình
trạng thái khí lí tởng tởng. Định luật
Gay Luy-xác.
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Thiết lập phơng trình trạng </b>
<b>thái của khí lí t−ëng </b> <sub>GV giao nhiƯm vơ cho GV : </sub>
KÝ hiệu p<sub>1</sub>, V<sub>1</sub>, T<sub>1</sub> là áp suất, thể tích,
v nhiệt độ của l−ợng khí mà ta xét ở
trạng thái 1. Thực hiện một quá trình
mối liên hệ giữa các giá trị đó ?
áp dụng định luật Bơi-lơ –
Ma-ri-ơt cho q trình đẳng nhiệt (1)
→(2'), ta cã :
p<sub>1</sub>V<sub>1</sub> =p'<sub>2</sub>V<sub>1</sub> (1)
áp dụng định luật Sác-lơ cho q
trình đẳng tích
'
'
2 1 1
2 2
2 2 2
p T T
p P (2)
p =T = T
Thay (2) vào (1) ta đợc :
1 1 2 2
1 2
p V p V
=
T T (3)
Định hớng của GV :
Quỏ trỡnh bin đổi từ trạng thái 1
sang trạng thái 2'<sub> là q trình biến đổi </sub>
thế nào ? Có thể áp dụng định luật gì ?
– Quá trình biến đổi từ trạng thái 2'
sang trạng thái 2 là quá trình biến đổi
nh− thế nào ? Có thể áp dụng định luật
nào ?
1
2’
2
p
(atm)
p<sub>1</sub>
p<sub>2</sub>
p'<sub>2</sub>
pV
T = h»ng sè (4)
HS viÕt l¹i : pV const
T = .
– ViƯc chän tr¹ng thái 1, 2 là bất kì, vì
vậy ta có thể viết lại phơng trình (3)
nh thế nào ?
Thông báo : Phơng trình (4) mà
chúng ta vừa xây dựng đợc gọi là
phơng trình trạng của khí lÝ t−ëng.
H»ng sè ë phÝa phải kí hiệu là C, phụ
thuộc vào lợng khí mà ta xét.
<b>Hot ng 3. </b>
<b>Từ ph−ơng trình trạng thái của </b>
<b>khí lí t−ởng suy ra ph−ơng trình </b>
<b>của định luật Gay Luy-xác. </b>
<b>Làm bài tập vận dụng </b>
áp dụng ph−ơng trình trạng thái
của khí lí t−ởng khi p khơng đổi
ta có :
V
T =hằng số (5)
Cá nhân phát biểu : Thể tích V
của một khối khí có áp suất
khơng đổi tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt
đối của khối khí.
¸p dụng phơng trình trạng thái :
1 1 2 2
1 2
p V p V
=
T T
ta suy ra : <sub>2</sub> <sub>1</sub> 1 2
2 1
p T
V = V
p T
⋅ ⋅
= 200 1 5 + 273 309 lÝt .
0, 6 27 + 273
⋅ ⋅ ≈
– Trong hai bài học tr−ớc chúng ta đã
xét sự phụ thuộc của p vào V khi nhiệt
độ không đổi, sự phụ thuộc của p vào
nhiệt độ khi thể tích khơng đổi. Nếu
nh− p khơng đổi thì sự phụ thuộc của
thể tích vào nhiệt độ nh− thế nào ?
Định h−ớng của GV :
– Sử dụng ph−ơng trình trạng thái của
Thơng báo : Đó chính là biểu thức của
định lut Gay Luy-xỏc. nh lut ny
đợc nhà bác học Gay Luy-xác tìm ra
bằng thực nghiệm năm 1802.
Phát biểu định luật Gay Luy-xác.
– GV ph¸t phiÕu học tập và yêu cầu
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Viết phơng trình trạng thái của khí
lí tởng ?
Từ phơng trình trạng thái khí lí
t−ởng suy ra biểu thức của định luật
Bôi-lơ – Ma-ri-ơt và định luật Sác-lơ ?
– Lµm bµi tËp về nhà 1,2 SGK.
Ôn lại kiến thức về thể tích mol,
phơng trình trạng thái
Phiếu học tËp
<b>Câu 1.</b> Đối với một l−ợng khí xác định, quá trình nào sau đây là đẳng áp ?
A. Nhiệt độ khơng đổi, thể tích tăng
B. Nhiệt độ khơng đổi, thể tích giảm.
C. Nhiệt độ tăng, thể tích tăng tỉ lệ thuận với nhiệt độ.
D. Nhiệt độ giảm, thể tích tăng tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.
<b>Câu 2.</b> Một quả bóng thám khơng có thể tích V1 = 200l ở nhiệt độ t1 = 27
0
C trªn
mặt đất. Bóng đ−ợc thả ra và bay lên đến độ cao mà ở đó áp suất khí
quyển chỉ cịn bằng 0,6 áp suất khí quyển ở mặt đất và nhiệt độ là t<sub>2</sub> = 5o<sub>C. </sub>
Bμi 48
Ph−ơng trình cla-pê-rơn <b>–</b> men-đê-lê-ép
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Nắm đ−ợc cách tính hằng số trong vế phải của ph−ơng trình trạng thái, từ đó
dẫn đến ph−ơng trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ép.
– Có sự thận trọng trong việc dùng đơn vị khi gặp một ph−ơng trình chứa nhiều
đại l−ợng vt lớ khỏc nhau.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Bit vận dụng ph−ơng trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ép để giải bài toỏn n
giản.
II Chuẩn bị
<i><b>Học sinh </b></i>
Học sinh ôn lại kiến thức về thể tích mol, về phơng trình trạng thái, trả lời
câu hỏi 2 vµ 3 cđa bµi 52.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Hai phơng trình trạng thái của
Đối với khối khí thứ nhất :
pV C<sub>1</sub>
T =
Đối với khối khí thứ hai :
Phơng trình trạng thái cho biết sự
ph thuc ln nhau của ba đại l−ợng
đặc tr−ng cho trạng thái cân bằng của
một l−ợng khí, đó là: áp suất p, thể
tích V, nhiệt độ T (p, V, T cịn gọi là
ba thơng số trạng thái của l−ợng khí).
Nếu cho hai khối khí có khối lợng
khí khác nhau thì hai phơng trình
pV = C<sub>2</sub>
T
hai h»ng sè C<sub>1</sub>vµ C<sub>2</sub>khác nhau.
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Hai h»ng sè cđa hai khèi khÝ cã khèi
l−ỵng kh¸c nhau sÏ kh¸c nhau. H»ng
số đó phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Làm thế nào để tìm đ−ợc sự phụ thuộc
đó ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Thiết lập ph−ơng</b> <b>trình </b>
<b>Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ep. </b>
HS hoạt động cỏ nhõn.
áp dụng phơng trình trạng
thỏi khí lí t−ởng ta có : C = pV
T
Đặt khối khí ở điều kiện tiêu
chuẩn, khi đó ta có:
¸p suÊt p0 = 1amt = 1,013.10
5
Pa
nhiệt độ T0= 273K (tức là 0
o<sub>C) </sub>
– Muèn biÕt h»ng sè C trong phơng
trình trạng thái khí lí tởng phụ thuộc
vào những yếu tố nào ta phải đi tính
hằng sè C cđa khèi l−ỵng khÝ nhÊt
định nào đó.
Tính hằng số C trong phơng trình
trạng thái của khí lí tởng của m (g)
chất khí.
Định hớng của GV :
Để tính C ta phải áp dụng phơng
trình nào ?
Hng s C cú thay đổi khơng nếu
nh− ta đặt khối khí ở điều kiện nhiệt
độ, áp suất bất kì ?
– Nếu hằng số C khơng thay đổi thì ta
có thể đặt khối khí ở một điều kiện đặc
biệt nào để có thể tính đ−ợc áp suất,
– ThĨ tÝch V0 cđa khèi khÝ b»ng ν
lÇn thĨ tÝch cđa mét mol khí ấy
trong điều kiện tiêu chuẩn, tức là:
V0 = ν.22,4 (l/mol)
= .0,0224 (m3<sub>/mol). </sub>
Thay vào phơng trình trên, ta có :
0 0
0
p V
C =
T
– Ta có thể đặt khối khí ở điều kiện
5 3
1, 013.10 .0, 0224 Pa m
=
273 K mol
R.
⎛ ⎞
ν ⎜<sub>⎜</sub> ⋅ ⎟<sub>⎟</sub>
⎝ ⎠
= ν
Trong đó R = 8,31
3
Pa m
K mol
⎛ ⎞
⋅ ⋅
⎜ ⎟
⎜ ⎟
⎝ ⎠
Thay C = νR vµo phơng trình
trạng thái của khí lí tởng thu
đợc phơng trình :
pV = pV = RT = mRT
Thụng báo : Hằng số R = 8,31 J/mol.K
là hằng số và có giá trị nh− nhau đối
với mọi chất khí, vì vậy R gọi là hằng
số chung của các khí. Tính đ−ợc hằng
số C, thay vào ph−ơng trình trạng thái
của khí lí t−ởng ta sẽ đ−ợc ph−ơng
trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ep .
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>VËn dơng </b>
<i><b>C©u 1 </b></i>
p = 105 <sub>(Pa), V = 0,200 (m</sub>3<sub>/ mol), </sub>
T = (273 + 27) K.
Theo ph−¬ng tr×nh (2) :
5
m pV 10 .0, 2
= = 2. = 16g.
RT 8, 31.(273 + 27)
μ
Khèi l−ỵng khÝ trong bãng lµ 16g.
GV phát phiếu học tập và yêu cầu HS
hoạt động cá nhân sau đó báo cáo kết
quả câu 1 và câu 2 trong phiếu học tập.
<i><b>C©u 2. </b></i>
Xét v mol khí, lợng khí này chứa
số phân tử N.
N = vNA (NA là số A-vô-ga-đrô)
áp suất tính từ (2) :
A
A
A
N R
p = RT = . .T
V V N
N R
= . .T.
V N
Định hớng của GV :
ỏp dng phng trỡnh nào để tính p ?
– Cã thĨ biĨu diƠn số phân tử khí theo
số mol nh thế nào ?
– Ng−ời ta th−ờng đặt :
23
A
R 8, 31
k = =
N 6, 02.10
N
V chÝnh lµ sè ph©n tư n trong
một đơn vị thể tích.
Ta cã : P = nkT (4)
– Có thể tính áp suất theo mt phõn
tử khí và hằng số Bôn-xơ-man nh− thÕ
nµo ?
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
HS hot ng cỏ nhõn sau ú bỏo
cáo kết quả câu 3.
So sánh phơng trình trạng thái của
khí lí tởng thái khí lí tởng và
phơng trình chất Cla-pê-rôn
Men-ờ-lờ-ep, phng trỡnh sau cú thờm ni
dung gì so với ph−ơng trình tr−ớc ?
– Lµm bµi tập về nhà 1, 2, 3 SGK.
Ôn lại khái niệm về thể tích mol, về
phơng trình trạng thái, trả lời câu hỏi
2, 3 của bài 47.
PhiÕu häc tËp
<b>Câu 1.</b> Tính khối l−ợng khí trong bóng thám khơng có thể tích 200<i>l</i>, nhiệt độ
t = 27o<sub>C. Biết rằng khí đó là hiđro có khối l</sub><sub>−</sub><sub>ợng mol </sub>μ<sub> = 2 g/mol và áp </sub>
suất khí quyển mặt đất là 100 kPa.
<b>Câu 2.</b> Tìm sự phụ thuộc của áp suất p của chất khí vào số phân tử khí n có
trong đơn vị thể tích (cịn gọi là mật độ phân tử khí).
<b>Câu 3.</b> Hằng số chung R của các khí có giá trị bằng :
A. tích của áp suất và thĨ tÝch cđa mét mol khÝ ë 0oC.
B. tÝch của áp suất và thể tích chia cho số mol khÝ ë 0oC.
C. tích của áp suất và thể tích của một mol khí ở nhiệt độ bất kì chia cho
nhiệt độ.
D. tích của áp suất và thể tích của một mol khí ở nhiệt độ bất kì.
Bμi 49
I – Mơc tiªu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Sau khi làm bài tập của các thuyết trong ch−ơng, học sinh có kĩ năng giải bài
tập về chất khí, biết vận dụng các định luật thích hợp từ đơn giản (3 định luật về
chất khí) đến phức tạp (Ph−ơng trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ep), biết dùng
đúng đơn vị trong các ph−ơng trình, biết vẽ đ−ờng biểu diễn một số quá trình
vật lí trên đồ thị p – V, V – T, p T.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Rèn luyện cho HS kĩ năng giải toán vật lí.
II Chuẩn bị
<i><b>Học sinh </b></i>
Ôn lại khái niệm về thể tích mol, về phơng trình trạng thái, trả lời câu hỏi 2,
3 của bài 47.
III thit kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
<b>1.</b> Trong q trình biến đổi có
một thơng số không đổi
a) Nhiệt độ T không đổi (đẳng
nhit)
Dạng tổng quát của bài tập về chất
khí có thể viết nh sau: biết các thông
số trạng thái p1, V1, T1 ở trạng thái ban
đầu của một lợng khí; sau quá trình
bin i, ở trạng thái cuối các thơng số
có giá trị p<sub>2</sub>, V<sub>2</sub>, T<sub>2</sub> mà một trong số đó
là ch−a biết, cần phải tính.
– Trong q trình biến đổi nếu có
nhiệt độ khơng đổi thì chúng ta áp
dụng định luật nào để làm bài tập ?
T = hằng số hoặc T<sub>1</sub> = T<sub>2</sub>
hc 1 2
2 1
p V
=
p V
b) Thể tích V khơng đổi (đẳng
tích) V<sub>1</sub> = V<sub>2 </sub>
áp dụng định luật Sác-lơ p = Bt
hc 1 2
1 2
p p
=
T T ⋅
– Trong q trình biến đổi nếu có thể
tích khơng đổi thì chúng ta áp dụng
định luật nào để làm bài tập ?
c) áp dụng định luật Gay
Luy-x¸c
V
p = h»ng sè hc
1 2
1 2
V V
=
T T ⋅
<b>2.</b> Trong quá trình biến đổi, nếu
cả ba thông số đều biến đổi và
không cần biết đến khi lng
của chất khí thì dùng phơng
trình trạng thái dới dạng
pV
T =hằng số hoặc
1 1 2 2
1 2
p V p V
=
T T ⋅
– Trong q trình biến đổi nếu có áp
suất khơng đổi thì chúng ta áp dụng
định luật nào để làm bài tập ?
– Trong quá trình biến đổi, nếu cả ba
thông số đều biến đổi và không cần
biết đến khối l−ợng của chất khí thì
chóng ta có thể áp dụng phơng trình
no lm bi tp ?
<b>3.</b> Cần tính khối lợng của chất
khí, hoặc do cho khối lợng của
cht khớ lm một dữ kiện để tính
đại l−ợng khác thì dùng ph−ơng
trình Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ep :
pV = mRT
μ
– NÕu cÇn tÝnh khèi lợng của chất
khí, hoặc cho khối lợng của chất khÝ
làm một dữ kiện để tính đại l−ợng
kh¸c thì chúng ta áp dụng phơng
trỡnh no lm bài tập ?
Bài học hôm nay chúng ta vận dụng lí
thuyết trên để làm một số bài tập.
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Lµm bµi tËp vỊ chÊt khÝ </b>
Cá nhân giải bài tập, đại diện lên
bảng trình bày bi.
GV yêu cầu HS làm các bài tập trong
SGK.
Định hớng của GV :
<i><b>Câu 1. </b></i>
a) Gọi m<sub>1</sub> và m<sub>2</sub> là khối lợng oxi
trong bình trớc và sau khi dïng,
V lµ dung tÝch của bình. áp dụng
phơng trình Cla-pê-rôn -
Men-ờ-lờ-ep cho lng khớ oxi cú
khối lợng m<sub>1</sub> và m<sub>2</sub>, ta có hai
phơng trình :
1
1 1
m
p V = RT
μ vµ 2 2 2
m
p V = RT
μ
Chia từng vế của phơng trình
trớc cho phơng trình sau :
1 1 1
2 2 2
p m T
=
p m ⋅T
– Cần phải áp dụng ph−ơng trình
Cla-pê-rơn – Men-đê-lê-ep cho những khi
khớ no ?
Từ hai phơng trình Cla-pê-rôn –
Men-đê-lê-ep của hai khối khí tr−ớc và
sau khi sử dụng, hãy tìm mối quan hệ
của khối l−ợng của hai khối khí đó ?
1 1 2
2 2 1
m p T
=
m p T
⇒ ⋅
15 273 + 7
= = 2, 71
5 273 + 37⋅ (1)
Mặt khác :
1 2 1 2
m - m = M - M = 1 kg (2)
(1) vµ (2) ⇒ 2,71m2 – m2 = 1 kg
⇒ m<sub>2</sub> = 0,85
71
,
1
1 <sub>=</sub>
kg.
– Có thể tìm đ−ợc mối quan hệ thứ hai
của khối l−ợng hai khối khí đó khơng ?
b) Dung tÝch V cđa b×nh
2 2
6
2
3
m RT 0,58.8, 31.280
V
p 0, 032.5.10
0, 0084m 8, 4 (l).
= =
μ
= =
<i><b>Câu 2.</b></i> Thể tích V của khí phụ
thuộc vào nhiệt độ T nh− sau :
5
0
m R 10 8, 31
V = T = T
m p⋅ 4 ⋅ 10
Tìm sự phụ thuộc của thể tích vào
nhit ?
Nhận xét đờng biểu diễn của quá
trình đẳng áp trên đồ thị p – V, p – T,
V – T ?
-4
V≈2, 08.10 T.
Víi T<sub>0 </sub>= 300 K th×
– Muốn vẽ đ−ợc đ−ờng biểu diễn trên
các đồ thị thì chúng ta phải xác định
V<sub>0</sub> = 0,0624 m3<sub> = 62,4 lít</sub> <sub>biểu diễn đó.</sub>
GV cho HS lên bảng vẽ các hình tơng
ứng.
Trờn th p - V và p - T đ−ờng
biĨu diƠn là nửa đờng thẳng
song song vi trc honh, kộo dài
cắt trục tung (áp suất) ở điểm có
tung độ p0 = 10
5<sub> Pa. </sub>
Các điểm xuất phát trên hai đồ thị
này là (62,4<i>l</i> ; 105<sub>Pa) và (300 K ; </sub>
105Pa).
Trên đồ thị V - T ng biu din
là nửa đờng thẳng kéo dài qua
gốc tọa độ O, độ dốc 2,08.10–4<sub> và </sub>
®iĨm xt phát (62,4<i>l</i> ; 300K)
<i><b>Câu 3.</b></i> Làm giống câu 2.
<i><b>Câu 4.</b></i> áp suất p phụ thuộc vào
nhiệt độ theo công thức :
0 0
p T
=
p T
– áp dụng nh lut no tỡm mi
quan hệ giữa áp suất và thể tích ?
Hoặc
5
0
0
p 10 1000
p = T = T = T.
T 300 3
H×nh vÏ :
A
V
62,4l
O 300K T(K)
A
O 300K T(K)
p
105Pa
A
O 62,4 V(l)
p
Đ−ờng biểu diễn là nửa đ−ờng
thẳng kéo dài qua gốc tọa độ, độ
dốc là 1000
3 ⋅
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Yêu cầu HS nhắc lại : Khi nào thì ¸p
dụng 3 định luật và hai ph−ơng trình
vỊ chất khí ?
Làm các bài tập trắc nghiệm trong
SGK.
<i>Chơng VII</i>.
Bi 50
Chất rắn
I Mục tiêu
<b>1. VÒ kiÕn thøc </b>
– Phân biệt đ−ợc chất rắn kết tinh và chất rắn vơ định hình dựa vào hình dạng
bên ngồi, hiện t−ợng nóng chảy và cấu trúc vi mô của chúng.
– Biết đ−ợc thế nào là vật rắn đơn tinh thể và vật rắn đa tinh th.
Có khái niệm sơ bộ về mạng tinh thÓ.
– Hiểu đ−ợc chuyển động nhiệt của chất rắn kết tinh và chất rắn vơ định hình.
A
p
105Pa
Có khái niệm về tính dị hớng của tinh thể; giải thích đợc tại sao vật rắn đa
tinh thể lại không có tính dị hớng.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí liên quan.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Mô hình muối ăn, mô hình tinh thể kim cơng, mô hình tinh thể than chì (nếu
không có mô hình thì chuẩn bị hình vẽ to).
Kớnh lúp, đèn pin, muối hạt to, muối tinh, vụn nhựa thơng.
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ơn lại thuyết động học phân tử của vật chất.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân nhận thức vấn đề của bài
học.
– Phát biểu thuyết động học phân tử
vÒ chÊt khÝ ?
– Phát biểu thuyết động học phân tử
cña vËt chÊt ?
Tùy theo điều kiện bên ngoài, các vật
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Tìm hiểu chất rắn kết tinh v </b>
<b>cht rn vụ nh hỡnh </b>
Hình dạng của muối ăn và thạch
anh có những cạnh thẳng, mặt
phẳng, góc đa diện.
Nhựa thông và hắc ín không có
hình dạng cụ thể.
Có thể phân chất rắn thành hai
loại.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
– Nh− vËy ta cã thĨ ph©n chất rắn
thành mấy loại ?
Thụng bỏo : Cht rắn nh− thạch anh và
muối ăn gọi là chất rắn kết tinh. Cịn
chất rắn nh− nhựa thơng và hắc ín gọi
Một số chất (nh− đ−ờng, l−u huỳnh...)
có thể là chất rắn kết tinh hay là chất
rắn vơ định hình tùy thuộc vào việc
ng−ời ta làm chúng rắn lại nh− thế
nào.
VÝ dơ : §un l−u hnh kÕt tinh cho
nóng chảy ở 350oC rồi làm nguội đột
ngt bng cỏch lu hunh núng
chảy vào nớc lạnh thì ta có lu huỳnh
vụ nh hỡnh, nu ta để l−u huỳnh
nguội dần dần cho đến khi đơng đặc
thì ta có l−u huỳnh kết tinh.
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm tinh thể và </b>
<b>mạng tinh thể, vật rắn đơn tinh </b>
<b>thể và vật rắn a tinh th </b>
Dự kiến phơng án trả lời của HS :
<i>Dự đoán 1</i> : Muối ăn vẫn có dạng
<i>Dự đoán 2</i> : Cả muối ăn và nhựa
thụng khơng có dạng hình học.
Sau khi đập vụn, dùng kính lúp để
quan sát những vụn muối ăn và
vn nha thụng.
HÃy dự đoán xem, nếu dùng búa đập
vụn muối ăn và đập vụn cục nhựa
thông thì hình dạng của các hạt vụn
nh thÕ nµo ?
– Hãy đề xuất ph−ơng án kiểm tra ?
GV phát dụng cụ thí nghiệm cho HS,
yêu cầu HS quan sát theo nhóm những
vụn nhựa thông đã đập sẵn và muối
tinh (coi nh− là muối to đập nhỏ), sau
đó đại diện nhóm lên báo cáo kết quả.
Kết quả : Vật rắn kết tinh dự b v
nhỏ ra vẫn có dạng hình học.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Nếu không để ý đến bản chất các hạt
– H¹t ở mạng tinh thể có thể là iôn
dơng hay âm, có thể là nguyên tử, có
thể là phân tư.
VÝ dơ : H¹t ë m¹ng tinh thĨ của muối
ăn là iôn dơng và iôn âm. Hạt ở
mạng tinh thể kim cơng là nguyên tử.
Hạt ở mạng tinh thể cacboníc là phân
tử. (GV cho HS xem hình vẽ của một
số mạng tinh thể).
GV thông báo các khái niệm về lực
t−ơng tác giữa các nút mạng, vật rắn
đơn tinh thể và vật rắn đa tinh thể.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Nghiên cứu chuyển động nhiệt </b>
<b>của chất rắn kết tinh và chất </b>
<b>rắn vơ định hình. Tính dị h−ớng </b>
<b>của tinh thể </b>
Nhận xét : Các hạt chuyển động
nhiệt không ngừng. Nhiệt độ tăng
thì chuyển động đó mạnh lên.
C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí.
– Nhận xét sự chuyển động của các
hạt trong chất rắn kết tinh và chất rắn
vơ định hình ?
th× trật tự này càng mất dần.
Tách than chì theo các lớp phẳng
thì dễ dàng hơn nhiều so với việc
tách than chì theo các phơng
khác. Vì tinh thể than chì có các
nguyên tử các bon sắp xếp thành
các mạng phẳng song song. Liên
kết giữa các nguyên tử cácbon
cùng mạng phẳng vững chắc hơn
liên kết giữa hai nguyên tử cácbon
ở hai mạng phẳng khác nhau.
GV cho HS quan sỏt mng tinh thể
than chì, đặt câu hỏi : tách than chì
theo ph−ơng nào thì dễ dàng hơn ? Tại
sao ?
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
GV thụng bỏo tính chất đặc tr−ng của
tinh thể, đó là tính dị h−ớng.
<i>Chú ý</i> : Vật rắn vơ định hình khơng có
tính dị h−ớng vì khơng có cấu tạo tinh
thể.
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và nh hng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhËn nhiƯm vơ häc tËp.
– So sánh cấu trúc vật rắn kết tinh với
cấu trúc vật rắn vô định hình ?
– Mơ tả chuyển động nhiệt ở chất rắn
kết tinh và chất rắn vơ định hình ?
Tại sao tính dị hớng lại không thể
hiện ở vật rắn đa tinh thể ?
Trả lời các câu hỏi trong SGK.
ễn li mt s kin thức nh− : đơn vị
Bμi 51
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Phân biệt đ−ợc biến dạng đàn hồi với biến dạng dẻo.
– Biết đ−ợc biến dạng kéo hay nén và định luật Húc đối với các biến dạng này.
– Cã khái niệm về biến dạng lệch.
Có khái niệm vỊ giíi h¹n bỊn.
– Biết giữ gìn các dụng cụ là các vật rắn nh− : không là hỏng tớnh n hi,
không vợt quá giới hạn bền của vật rắn ...
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liên quan.
Có thể giải đợc một số bài tập về biến dạng kéo hay nén.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Thanh kim loại, sợi dây thép, dây đồng ...để học sinh quan sát biến dạng đàn
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ôn lại một số kiến thức : đơn vị Pa, lực đàn hồi, hệ số đàn hồi, ...
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Khi có lực tác dụng lên vật rắn thì vật
rắn biến dạng, nghĩa là hình dạng và
kích th−ớc của nó bị thay đổi. Bài học
hơm nay giúp chúng ta nghiên cứu các
loại biến dạng của vật rắn.
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>đàn hồi và biến dạng dẻo </b>
Trả lời : – Sợi dây phơi bằng thép
sẽ dài ra khi phơi quần áo, giá sắt
bị uốn cong khi để nhiều vật nặng
đè lên, chốt nối hai vật bị lệch đi
khi hai bộ phận này bị giằng mạnh
vÒ hai phÝa ngợc nhau, đoạn dây
ng b xon li.
HÃy quan sát 4 hình vẽ 51.1 SGK về
bin dng của các vật rắn và mô tả các
biến dạng ú ?
Sợi dây phơi, tấm sắt, chốt nối
lấy lại đợc hình dạng ban đầu.
Cũn si dõy ng b xon li
không lấy lại đợc hình dạng ban
đầu.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Cỏc vật trên đều bị biến dạng khi có
ngoại lực tác dụng. Nếu các ngoại lực
thơi tác dụng thì vật có lấy lại hình
dạng và kích th−ớc ban đầu không ?
GV thông báo các khái niệm biến
dạng đàn hồi và biến dạng dẻo.
Những vật đàn hồi bị biến dạng quá
mức, v−ợt quá một giới hạn nào đó,
thì biến dạng khơng cịn là đàn hồi mà
trở thành biến dạng dẻo.
D−íi đây chúng ta chỉ khảo sát biến
dng n hi.
<b>Hot động 3. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm biến dạng </b>
<b>kéo và biến dạng nén. Xây dựng </b>
<b>định luật Húc </b>
Tr¶ lêi : Sợi dây sẽ dài ra.
Chiều dài của thanh bị ngắn lại.
Ly mt si dõy kim loại và treo thẳng
đứng, đầu trên của sợi dây cố định,
đầu d−ới tác dụng một lực F bằng cách
treo vào một vật nặng. Sợi dây sẽ bị
bin dng nh th no ?
Biến dạng của sợi dây trong trờng
hợp trên có khi chịu tác dụng của lực
kéo gọi là biến dạng kéo.
Quan sát thanh kim loại làm cột chống
mái nhà, thanh kim loại chịu lực nén
thẳng xuống dới. Thanh kim loại bị
biến dạng thế nào ?
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
(hay nén) pháp tuyến
n
F
=
S
Trong đó : S là tiết diện ngang của sợi
dây kim loại chịu tác dụng của lực kéo
(hoặc nén) F. σ<sub>n</sub> là ứng suất kéo pháp
tuyến.
Gọi <i>l</i>0 là độ dài của dây khi khơng có
lực kéo, Δl= -<i>l l</i><sub>0</sub> là độ dãn của dây,
với<i> l</i> là độ dãn của dây khi có lực kéo.
Độ biến dạng tỉ đối của dây đ−ợc định
0
<sub></sub>
<i>l</i>
<i>l</i>
Vì chiều dài ban đầu và tiết diện
của sợi dây cho trớc là không
i, mà ta biết lực kéo càng lớn thì
– T×m mèi quan hƯ gi÷a øng st kÐo
pháp tuyến với độ biến dạng tỉ đối ?
độ biến dạng càng lớn. Nên suy ra :
0
F
~
S
Δl
<i>l</i>
BiÓu thøc cã thÓ viÕt :
0
F
= E
S
Δl
<i>l</i> (1)
Phát biểu : Độ biến dạng tỉ đối tỉ
lệ thuận với ứng suất gây ra nó.
– Hãy phát biểu bằng lời biểu thức (1) ?
GV chính xác hố câu trả lời của HS
thành nội dung định luật Húc và giới
thiệu qua về con đờng hình thành
nh lut.
Biu thức của định luật :
0
F
~
S
Δ<i>l</i><sub>⋅</sub>
Cã thÓ viÕt nh− sau :
0
S
F=E Δl
<i>l</i> hc σ = Eε
Trong đó hệ số E đặc tr−ng cho tính
đàn hồi của chất làm dây và đ−ợc gọi
là suất đàn hồi hay suất Y-õng ca
cht y.
Cá nhân viết :
0
S
F = E Δl
<i>l</i>
⇔F = kΔl (2)
độ biến dạng tỉ đối và lực kéo thì biểu
thức (1) có thể biến đổi t−ơng đ−ơng
với biểu thức nào ?
– Hệ số đàn hồi phụ thuộc vào
kích th−ớc của thanh và suất đàn
håi cđa chÊt lµm thanh.
E có đơn vị giống nh− đơn vị của
ứng suất kéo, tức là giống đơn vị
áp suất : Pa
k gọi là hệ số đàn hồi hay độ cứng của
thanh. Nó phụ thuộc vào yếu tố nào ?
– Từ biểu thức của định luật Húc hãy
tìm đơn vị của suất đàn hồi E ?
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Tìm hiểu khái niệm biến dạng </b>
<b>lệch, tìm mối quan hệ của các </b>
<b>biến dạng khác với biến dạng </b>
<b>lệch, biến dạng kéo và biến dạng </b>
<b>nén </b>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Thụng bỏo : Bin dạng lệch (hay biến
dạng tr−ợt) là biến dạng mà ở đó có sự
lệch đi hay tr−ợt giữa các lớp vật rắn
đối với nhau. Biến dạng lệch còn đ−ợc
gọi là biến dạng tr−ợt hay biến dạng cắt.
Lớp trên chịu biến dạng nén và
lớp dới chịu biến dạng kéo.
Trong biến dạng thì lực ngoài tác
dụng tiếp tuyến với bề mặt vật rắn, tức
là song song với các lớp vật rắn.
Sau đây chúng ta đi xét một biến
dạng uốn của thanh thép, biến dạng
này có mối quan hệ nh thế nào với
hai loại biến dạng ta vừa tìm hiểu ở
trên ?
Định hớng của GV :
Quan sát hình vẽ biến dạng uốn và
rút ra nhận xét ?
Quan sát lớp trên và lớp dới của
thanh thép khi chịu biến dạng uốn ?
– Líp vá cđa cđa vËt bị biến dạng
xoắn có thể quy về biến dạng lÖch.
T−ơng tự nh− vậy GV định h−ớng cho
HS tìm mối quan hệ của biến dạng
xoắn của dây đồng với hai loại biến
dạng đã tìm hiểu ?
Kết luận : Các biến dạng khác nh
biến dạng uốn, biến dạng xoắn có
thể quy về hai loại biến dạng nén
(kéo) và biến dạng lệch.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
– Qua hai vÝ dơ ph©n tÝch ở trên ta có
thể rút ra kết luận gì?
– GV l−u ý cho HS : Khi lùc ngoµi tác
dụng lên vật vợt quá một giới hạn
no đó tì nó khơng chỉ làm cho vật
biến dạng mà cịn có thể làm cho vật
bị h− hỏng. Nh− vậy, các vật liệu đều
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Lấy các vÝ dơ vỊ biÕn d¹ng : kÐo,
nÐn, lƯch, n, xoắn ?
Một lò xo bằng thép bị kéo dÃn,
quan sát những đoạn nhỏ của lò xo
chịu biến dạng gì ?
Bi 52
Sự nở vì nhiệt của vật rắn
I Mục tiêu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Nắm đ−ợc các cơng thức về sự nở dài và sự nở khối, vận dụng chúng để giải
một số bài tập và tính tốn một số tr−ờng hợp thực tế đơn giản.
– Biết đ−ợc vai trị của sự nở vì nhiệt trong đời sống và trong kĩ thuật.
– Biết giải thích và biết sử dụng những hiện t−ợng đơn giản của sự n vỡ nhit.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liên quan.
Vn dụng kiến thức trên để giải các bài tập sự n vỡ nhit.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Bộ thí nghiệm khảo sát sự nở dài.
Chun bị thêm một phích n−ớc sơi, một bình n−ớc lạnh và một cốc đủ lớn để
có thể pha đ−ợc n−ớc nóng có nhiệt độ mong muốn.
– Chuẩn bị nhiệt kế thuỷ ngân để đo nhiệt độ của n−ớc làm nóng thanh kim loại.
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ơn lại kiến thức về sự nở vì nhiệt đã học ở THCS.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
– Vì khi trời nóng nhiệt độ của
thanh ray tăng, khi đó thanh ray
– Tại sao trên các đoạn đ−ờng ray, cứ
một đoạn ray ng−ời ta lại để một khe hở ?
nở ra. Nếu không để khe hở thì
thanh ray nở ra sẽ sinh ra một lực
lớn làm biến dạng đ−ờng ray, gây
nguy hiểm cho các chuyến tàu.
Cá nhân nhận thức vn cn
nghiờn cu.
Đó là sự nở vì nhiệt. Đối với vật rắn,
ngời ta phân biệt sự nở dài và sự nở
thể tích (còn gọi là sự nở khối).
Kích thớc của vật rắn tăng lªn khi
nhiệt độ tăng phụ thuộc vào những
yếu tố nào?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Nghiªn cøu sù në dài của vật </b>
<b>rắn và xây dựng công thức sự </b>
<b>nở dài </b>
Dự kiến phơng án trả lời của HS :
<i>Ph−ơng án 1.</i> Phụ thuộc vào độ
tăng nhiệt độ Δt.
<i>Ph−ơng án 2.</i> Phụ thuộc vào độ
tăng nhiệt độ Δt và chiều dài ban
đầu của thanh.
GV thông báo cho HS khái niệm về sự
nở dài.
Giả sử có một thanh kim loại chiều dài
<i>l</i>0 ë 0
o
C, khi nhiệt độ tăng một l−ợng
là Δto<sub>C thì chiều dài của thanh tăng </sub>
một l−ợng là Δl. Khi đó độ tăng chiều
dài của thanh kim loại phụ thuộc vào
những yếu tố nào ?
BiÓu thøc :
0 t
Δ <sub>=</sub>
Δ
<i>l</i>
<i>l</i> h»ng sè.
HS thảo luận theo nhóm và đa
ra phng ỏn thí nghiệm kiểm tra :
Phải có một thanh kim loại, đo
chiều dài ban đầu của thanh kim
loại đó, tăng nhiệt độ của thanh
sau đó đo chiều dài t−ơng ứng của
thanh ở các nhiệt độ khác nhau và
đo độ tăng nhiệt độ của thanh so
vi nhit ban u.
Đề xuất các phơng ¸n :
– H¬ nãng thanh b»ng ngän lưa
đèn cn.
Nhúng thanh vào nớc nóng.
GV yêu cầu HS thảo luận và thống
HÃy biểu diễn dự đoán bằng biểu thức
toán học ?
Kiểm nghiệm điều này thế nào, hÃy
xuất một ph−ơng án thí nghiệm để
kiĨm tra ?
Định hớng của GV :
Tng nhit của thanh bằng cách
nµo ?
– Với cách tăng nhiệt độ của thanh
đó nh− thế nào ?
Với cách hơ nóng thanh kim loại
bằng ngọn lửa đèn cồn thì việc đo
nhiệt độ là khó khăn.
Để đo nhiệt độ của thanh kim loại
khi nhúng thanh kim loại vào
n−ớc nóng ta chỉ việc đo nhiệt độ
của n−ớc là xác định đ−ợc nhiệt
độ của thanh kim loại đó.
Trong khn khổ tr−ờng học, chúng ta
thống nhất cách tăng nhiệt độ là dùng
n−ớc nóng. Tuy nhiên vì độ tăng chiều
dài của thanh kim loại khi nhiệt độ
tăng là nhỏ nên việc nhúng thanh kim
loại vào n−ớc nóng, sau đó đo độ tăng
chiều dài là khơng tiện.
– GV giíi thiƯu bé thÝ nghiƯm nh− ở
hình 52.1 SGK.
Kết quả : Đúng với dự đoán, tức
là
0 t
<sub>=</sub>
<i>l</i>
<i>l</i> hằng số.
Hng số đó phụ thuộc vào chất
làm thanh kim loại.
– Ngoài việc đo độ tăng nhiệt độ độ
và độ tăng chiều dài, chúng ta còn
đúng ta có thể chọn chiều dài ban đầu
của thanh kim loại khi ở nhiệt độ
phịng và độ tăng nhiệt độ cũng đ−ợc
tính so với nhiệt độ phịng.
– GV tiÕn hµnh thÝ nghiƯm vµ gäi 1
HS lên đọc kết quả. u cu c lp
quan sát và ghi kết quả đo đợc vào
bng s liu, sau ú tớnh toỏn sai số và
rút ra nhận xét.
– H»ng sè trong biểu thức trên phụ
thuộc vào những yếu tố nào ?
Định hớng của GV :
Thí nghiệm chúng ta võa lµm thanh
kim loại đ−ợc cấu tạo bằng nhơm, nếu
tơi thay bằng thanh kim loại khác thì
hằng số trên có thay đổi khơng ? Khi
đó ta có kết luận gì ?
trªn bằng các thanh kim loại khác
có cùng kích thớc vµ lµm thÝ
nghiệm t−ơng tự nh− trên để tìm
cỏc hng s.
Cá nhân tham khảo bảng hệ sè në
dµi cđa mét sè chÊt.
Ta cã <i>l</i> = <i>l</i>0 + Δl vµ Δl=αl0t
suy ra : <i>l</i> = <i>l</i><sub>0</sub>(1 + αt) (1)
phơng án thí nghiệm kiểm tra ?
GV thơng báo khái niệm hệ số nở dài
kí hiệu là α, đơn vị là độ –1 hay K–1.
Thông báo : hệ số nở dài phụ thuộc
vào bản chất của chất làm thanh.
– VËy chiỊu dµi cđa thanh kim lo¹i ë
nhiệt độ t đ−ợc xác định nh− thế nào ?
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Xây dựng cụng thc n khi </b>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
Khi nhiệt độ tăng thì kích th−ớc của
vật rắn theo các ph−ơng đều tăng theo
định luật của sự nở dài vừa khảo sát,
nên thể tích của vật tăng lên. Đó là sự
nở thể tích hay sự nở khối.
NÕu gäi V<sub>0</sub> lµ thĨ tích của vật rắn ở
0o<sub>C thì ở t</sub>o<sub>C thể tÝch V cđa vËt r¾n </sub>
đ−ợc xác định nh− thế nào ?
Cá nhân giải bài tập, đại diện lên
bng trỡnh by bi lm.
Yêu cầu HS giải bài tập : Mét vËt r¾n
hình lập ph−ơng, ở nhiệt độ 0o<sub>C có </sub>
cạnh là <i>l</i>0 và thể tích là V0. Xác định
thể tích của vật rắn ở nhiệt độ t. Biết
rằng hệ số nở dài của vật rắn là α.
Ta có V = <i>l</i>3
3 2 2 3 3
0
V = = 1 + at
= 1+ at
= 1+ 3at + 3a t + a t
⎡ ⎤
⎣ ⎦
<i>l</i> <i>l</i>
<i>l</i>
<i>l</i>
Vì α <<1 nên ta có thể bỏ qua hai
số hạng cuối trong biểu thức.
Vậy thể tích của vật rắn ở nhiệt
độ t là: V = V0(1 + 3t)
Đặt = 3 (2)
ta cã : V = V<sub>0</sub>(1 + t) (3)
Định h−íng cđa GV :
– Muốn xác định đ−ợc thể tớch ca vt
rắn lập phơng ta phải áp dụng công
thức nào ?
Cnh ca vt rn nhiệt độ t đ−ợc
xác định thế nào ?
β gọi là hệ số nở khối, có đơn vị là độ–
1 <sub>hay K</sub>–1<sub>. </sub>
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>T×m hiểu hiện tợng nở vì nhiệt </b>
<b>trong kĩ thuật </b>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Vì băng kép đợc cấu tạo bằng
hai băng kim loại có hệ số nở vì
nhiệt khác nhau và ghép sát với
nhau. Khi nóng lên, do sự nở dài
Vớ d : Phi khong h
chỗ hai vật nối đầu nhau nh chỗ
nối hai thanh ray đờng sắt, chỗ
đầu chân cầu...
Nếu không chọn vËt liƯu lµm
đi bóng điện có hệ số nở vì
nhiệt bằng hệ số nở vì nhiệt của
thủy tinh thì khi bóng đèn sáng sẽ
nóng làm cho thủy tinh làm bóng
đèn và đi bóng đèn nở khơng
đều, dẫn đến hỏng bóng đèn.
Vật rắn khi nở ra hay co lại đều tạo
nên một lực khá lớn tác dụng lên các
vật khác tiếp xúc với nó. Vì vậy ng−ời
ta phải chú ý tới sự nở vì nhiệt trong kĩ
thuật. Ng−ời ta vừa ứng dụng lại vừa
phải đề phịng sự nở vì nhit.
Yêu cầu HS giải thích cấu tạo và
nguyên tắc hoạt động của rơ le nhiệt.
– Lấy ví dụ và giải thích về việc đề
phịng sự n vỡ nhit trong i sng.
Giải thích tại sao khi làm bóng điện
ngời ta chọn vật liệu làm đuôi bóng
có hệ số nở vì nhiệt bằng hƯ sè në v×
nhiƯt cđa thủ tinh ?
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhËn nhiƯm vơ häc tËp. <sub>–</sub>
Bμi 53
Chất lỏng
Hiện tợng căng bề mặt của chÊt láng
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Hiểu đ−ợc cấu trúc của chất lỏng và chuyển ng nhit trong cht lng.
Đề xuất đợc phơng án thí nghiệm kiểm tra xem mặt ngoài của chất lỏng có
tác dụng lên vật tiếp xúc với đờng giíi h¹n cđa nã.
– Xác định đ−ợc ph−ơng, chiều ca lc cng b mt.
Dự đoán đợc các vị trí tồn tại lực căng bề mặt trên mặt chất lỏng và nêu cách
kiểm tra.
Dự đoán đợc lực căng bề mặt phụ thuộc vào những yếu tố nào? Đề suất đợc
phơng án thí nghiệm kiểm tra.
– Biết vận dụng kiến thức về ph−ơng chiều của lực căng bề mặt, các vị trí tồn tại
lực căng bề mặt để suy ra đ−ợc một số hiện t−ợng mà học sinh ch−a từng biết.
– Nªu đợc ý nghĩa của suất căng mặt ngoài.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Giải thích các hiện tợng vật lí có liên quan.
Làm các bài tập về hiện tợng căng bề mặt của chất lỏng.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Dụng cụ làm thí nghiệm nh hình 53.1, 53.2 SGK và dụng cụ làm thí nghiÖm
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề. </b>
Cá nhân nhn thc c vn
cần nghiên cứu.
Trong trò chơi thổi bong bóng xà
phũng, cỏc em u quan sát thấy bong
bóng xà phịng có dạng hình cầu. Vì
sao bong bóng xà phịng lại có dạng
hỡnh cu ?
Quan sát mặt ao hồ thì ta thấy những
con côn trùng nhỏ nh ruồi muỗi bị rơi
xuống nớc tuy chúng không bị chìm
sâu xuống nớc nhng chúng rất khó
thoát ra khỏi mặt n−íc. Cßn con nhƯn
n−ớc thì có thể đứng và di chuyển trên
mặt n−ớc một cách dễ dàng. Vì sao li
cú hin tng ú ?
Giáo viên vừa làm thí nghiệm vừa
nêu hiện tợng : Một lỡi dao cạo khô
t nm ngang trờn mt nc thì nổi
nh−ng khi đặt nghiêng trên mặt n−ớc
thì chìm. Vì sao ?
Tất cả các hiện t−ợng kể trên đều liên
quan tới mặt ngồi chất lỏng: đó l
hiện tợng căng mặt ngoài. Vậy hiện
tợng căng mặt ngoài là gì ? Nó phụ
thuộc những yếu tố nào ?
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Nghiên cứu sự tồn tại của lực </b>
<b>căng bề mặt ở đờng giới hạn </b>
<b>của mặt thoáng chất lỏng. </b>
Cỏ nhõn c SGK thu thập
thông tin về cấu trúc của chất
lỏng.
Yêu cầu HS đọc SGK mục 1.
GV tiÕn hµnh thÝ nghiệm nh hình
53.1 SGK cho HS quan sát.
Thông báo : Mỗi khối chất lỏng đợc
ú, hin tng cỏi inh ni trờn mt
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Cá nhân quan sát GV làm thí
nghiệm.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Cá nhân tr¶ lêi :
Tõ F = σl ⇒ σ =F
<i>l</i>
Vậy đơn vị của σ là N/m.
n−íc nh− trong thÝ nghiƯm trªn cã liªn
quan đến một hện t−ợng, gi l hin
tợng căng bề mặt của chất lỏng.
GV tiến hành thí nghiệm với màng xà
phòng nh ở hình 53.2 SGK.
GV thông báo khái niệm lực căng bề
mặt.
Độ lớn của lực căng bề mặt F t¸c dơng
lên một đoạn thẳng có độ dài <i>l</i> của
đ−ờng giới hạn bề mặt tỉ lệ với độ dài <i>l</i>.
Biểu thức : F = σl
Trong đó σ là hệ số căng bề mặt (hay
suất căng bề mặt) của chất lỏng. Hệ số
này phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ
của chất lỏng.
– Từ biểu thức lực căng bề mặt, hÃy
xỏc nh đơn vị của hệ số căng bề mặt
của chất lỏng ?
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Xác định ph−ơng chiều của lc </b>
<b>cng b mt </b>
Dựa vào kết quả thí nghiệm, HS
thảo luận trong nhóm và có thể
trả lời ®−ỵc : Thanh tr−ỵt chun
động theo một đ−ờng thẳng
vng góc với nó và nằm trong
màng xà phịng. Do đó, lực căng
– Ph−ơng và chiều của lực căng bề mặt
đ−ợc xác định nh− thế nào ?
Định hớng của GV :
Trong thí nghiệm trên, phơng và
bề mặt có phơng vuông góc với
thanh trợt và nằm trong màng
xà phßng.
HS có thể trả lời: Thanh chuyển
động tr−ợt trờn khung.
Quan sát GV làm thí nghiệm.
Trả lời : Tại mỗi vị trí trên quỹ
o phng chuyn động của
thanh tiếp tuyến với quỹ đạo. Vậy
ph−ơng chuyển động của thanh
tr−ợt vng góc với thanh và tiếp
ph−¬ng của lực căng bề mặt cũng
vuông góc với thanh và tiếp tuyến
với màng xà phòng.
HS không thấy đợc ngay phơng của
lực căng bề mặt tiếp tuyến víi mỈt
thống. Do đó GV nêu ra một tr−ờng
hợp khác, yêu cầu HS phải dự đoán kết
qu. HS đ−ợc đặt vào tình huống có
vấn đề tiếp theo :
–ở đây, màng xà phòng d−ờng nh− là
mt mt phng nờn ta cú th xỏc nh
đợc một đờng thẳng vuông góc với
thanh v nm trong mt phng ú.
Nhng nếu màng xà phòng ở chỗ tiếp
xúc với đờng giới hạn là một mặt
cong thỡ thanh s chuyn ng nh th
nào và phơng của lực căng bề mặt ở
mi im c xỏc định nh− thế nào ?
GV ®−a ra khung kim loại cong có
thanh trợt cho HS quan sát.
GV tạo màng xà phòng trong khung và
thả tay giữ thanh trợt.
Qu o chuyn ng ca thanh l
một đờng cong. Nh vậy, phơng
chuyn ng ca thanh tại mỗi vị trí
trên quỹ đạo đ−ợc xác inh nh th
Phơng của lực căng bề mặt
vuông góc với đờng giới hạn và
tiếp tuyến với mặt ngoài chất lỏng.
Chiều của lực căng bề mặt
hớng về phía có màng xà phòng.
HÃy rút ra kết luận tổng quát về
phơng của lực căng bề mặt ? Chiều
ca lc cng b mặt đ−ợc xác định nh−
thế nào ?
– Mµng xµ phòng luôn có xu
hớng thu nhỏ diện tích lại.
Thông báo : trờng hợp màng xà
phòng là màng cong thì đờng thẳng
biểu diễn phơng của lực căng bỊ mỈt
khơng nằm trong màng xà phịng, do
đó không thể xác định nh− vậy đ−ợc.
Định h−ớng của GV :
– Lực căng bề mặt lên đ−ờng giới hạn
có tác dụng gì tới mặt ngồi chất lỏng ?
Qua đó, hãy cho biết chiều của lực
căng bề mặt đ−ợc xác định nh− thế nào ?
– Trong các thí nghiệm ta thấy màng
xà phòng luôn có xu hớng gì ?
Lực căng bề mặt tác dụng lên
đờng giới hạn làm cho màng xà
phòng có xu hớng co lại.
Lực căng bề mặt có chiều sao
cho tác dụng của nó làm giảm
diện tích mặt thoáng của chất
lỏng.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Màng xà phòng có thể thu nhỏ diện
tích lại là do nguyên nhân nào ?
– Vậy có thể xác định chiều của lực
căng bề mặt thông qua tác dụng của nó
i với mặt ngồi của chất lỏng nh−
thÕ nµo ?
VËy lực căng bề mặt có phơng tiếp
tuyến với mặt thoáng và vuông góc với
đờng giới hạn, có chiều sao cho tác
dụng của lực này làm giảm diện tích
mặt thoáng của chất lỏng.
<b>Hot ng 7. </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Yêu cầu HS hoàn thành yêu cầu ở
phiếu học tập.
Làm bài tập 1, 2 SGK.
Phiếu học tập
<b>Câu 1.</b> Đặt một que diêm nổi trên mặt nớc nguyên chất. Nếu nhỏ nhẹ vài giọt
nớc xà phòng xuống mặt nớc gần một cạnh que diêm thì que diêm sẽ
ng yờn hay chuyển động ?
A. Đứng yên.
B. Chuyển động quay trịn.
C. Chuyển động về phía n−ớc xà phịng.
D. Chuyển động về phía n−ớc ngun chất.
<b>C©u 2.</b> Một vòng nhôm mỏng có đờng kính là 50mm đợc treo vµo mét lùc kÕ
lị xo sao cho đáy của vịng nhơm tiếp xúc với mặt n−ớc. Tính lực F
kéo bứt vòng nhôm ra khỏi mặt nớc, biết hệ số căng bề mặt của nớc là
72. 103<sub> N/m. </sub>
Bi 54
Hiện tợng dính ớt v không dính ớt
Hiện tợng mao dẫn
I Mục tiêu
<b>1. Về kiến thức </b>
Giải thích đợc hiện tợng dính ớt và không dính ớt.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Bit s dng cụng thc tớnh độ chênh lệch mực chất lỏng ở hiện t−ợng mao
dẫn để giải những bài toán đơn giản.
II – Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Chun b cỏc thớ nghim đơn giản về hiện t−ợng dính −ớt và khơng dính −ớt :
– Bé thÝ nghiƯm vỊ hiƯn t−ỵng mao dÉn.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. xut vn </b>
Giọt nớc trên lá sen co tròn lại
và hơi dẹt, giọt nớc trên mặt bàn
lại lan rộng ra.
Quan sỏt mt git n−ớc trên lá sen
và một giọt n−ớc ở trên bàn kính chúng
ta thấy chúng có khác nhau khơng ?
Tại sao có hiện t−ợng nh− vậy, để biết
điều đó chúng ta học bài : Sự dính −ớt
và không dính ớt. Hiện tợng mao
dẫn.
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Tìm hiểu hiện tợng dính ớt </b>
Giọt nớc trên tấm thủy tinh bị
lan rộng ra, giọt nớc trên tấm
thủy tinh tráng nến thì co tròn lại.
Yờu cu HS tiến hành thí nghiệm theo
nhóm nhỏ các giọt n−ớc, giọt r−ợu có
thể tích gần bằng nhau lên mặt các bản
thuỷ tinh, nhựa, farafin, lá khoai n−ớc,
lá rau muống sau đó quan sát và trả lời
câu hỏi.
– C¸c em h·y quan s¸t giät n−íc, giọt
rợu nằm trên mặt các vật rắn, hình
dạng các giọt chất lỏng trên mặt các
vật rắn có gì khác nhau ?
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
ớt và vật rắn không dính ớt.
– Nếu chất lỏng đựng trong bình dính
−ít thµnh bình thì mặt thoáng của chất
Mặt thoáng có dạng là một mặt
khum lõm.
Mặt thoáng có dạng là mét mỈt
khum låi.
GV đổ n−ớc vào bình thuỷ tinh và cho
HS quan s¸t.
– Nếu chất lỏng ng trong bỡnh
không dính ớt thành bình thì mặt
thoáng của chất lỏng có hình dạng thế
nào ?
GV đổ thuỷ ngân lỏng vào bình thuỷ
tinh v cho HS quan sỏt.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
Cá nhân đọc SGK để biết đ−ợc
øng dơng của hiện tợng dính
ớt.
Thông báo : Khi lực hút giữa các phân
tử chất rắn với các phân tử chất lỏng
lớn hơn lực hút giữa các phân tư chÊt
láng víi nhau th× chÊt láng dÝnh −ít
chÊt r¾n.
Khi lực hút giữa các phân tử chất rắn
với các phân tử chất lỏng nhỏ hơn lực
hút giữa các phân tử chất lỏng với nhau
thì chất lỏng khơng dính −ớt chất rắn.
u cầu HS đọc mục 1.c SGK.
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>T×m hiĨu hiƯn tợng mao dẫn, </b>
<b>giải thích hiện tợng </b>
Quan sát, suy nghĩ và trả lời câu
hỏi của GV.
Nớc sẽ tràn vào các ống và các
khe hp n khi mc nc trong
ống và các khe hẹp bằng mùc
GV lấy các ống mao dẫn (bằng thuỷ
tinh) có các tiết diện trong khác nhau,
– HiƯn t−ỵng sẽ xảy ra thế nào nếu
chúng ta nhúng các èng thủ tinh cã
tiÕt diƯn trong rÊt nhá vµ các vật có
khe rất hẹp vào trong nớc ?
– Điều đó đúng đối với các ống rộng
vµ các khe rộng mà chúng ta thờng
nớc trong bình chứa. trờng hợp này không ?
Các em hÃy vẽ hình biểu diễn mặt
n−íc trong mét chËu cã hai tÊm thủ
tinh đặt dựng đứng ở gần nhau ?
– Mùc n−íc gi÷a hai tấm kính
cao hơn mực nớc trong chậu.
Giáo viên phát dụng cụ thí
nghiệm và yêu cầu học sinh.
Sau khi tiÕn hµnh thÝ nghiƯm, HS
cã thĨ trả lời đợc : Mực nớc
trong khe hẹp dâng cao hơn mực
nớc trong chậu. Khoảng cách
giữa tấm thuỷ tinh càng nhỏ thì
mực nớc trong khe càng cao.
Dự đoán : Mực nớc trong ống
sẽ cao h¬n so víi mùc chÊt láng
trong chËu.
– Liệu khi dịch chuyển từ từ hai tấm
kính lại gần nhau thì mực nớc ở giữa
hai tấm kính có bằng mực nớc trong
chậu không ? Vì sao ?
– H·y dÞch chun tõ tõ 2 tÊm kÝnh lại
gần nhau và quan sát mực nớc trong
khe. Sau đó, cho nhận xét về hiện
t−ợng xảy ra
HÃy dự đoán xem hiện tợng xảy ra
nh thế nào khi nhúng các ống có tiết
diện trong rất nhỏ vào trong chất lỏng ?
Kết quả thí nghiƯm : èng cã tiÕt
diƯn trong cµng nhá, mùc nớc
càng cao.
Học sinh có thể dự đoán kết quả
ngợc với trờng hợp chất lỏng
dính ớt thành èng : Mùc n−íc
chÊt láng trong c¸c èng thÊp h¬n
mùc chÊt láng trong chËu. èng cã
tiÕt diƯn càng nhỏ thì mực chất
lỏng trong ống càng thấp.
GV phát cho mỗi nhóm các ống mao
dẫn có tiết diện khác nhau và yêu cầu
các nhóm làm thí nghiệm để kiểm tra
dự đốn. Sau đó đại din nhúm bỏo cỏo
kt qu.
HÃy dự đoán xem trong trờng hợp
chất lỏng không dính ớt chất rắn, hiện
tợng sẽ xảy ra nh thế nào khi nhúng
các ống có tiết diện trong rất nhỏ vào
trong chất lỏng ?
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
HS quan sát hình 54.4 SGK.
Thông báo : Hiện tợng mao dẫn
không chỉ xảy ra với những ống có bán
kính trong nhỏ (gọi là ống mao dẫn)
mà còn xảy ra cả ở những khe hĐp,
v¸ch hĐp, c¸c vËt xèp,...
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Xây dựng cơng thức tính độ cao </b>
<b>cột chất lỏng dõng lờn trong </b>
<b>ng mao dn </b>
Cá nhân suy nghĩ, trả lời.
Vì lực hút giữa các phân tử
nớc và phân tử thuỷ tinh mạnh
hơn lực hút giữa các phân tử nớc
với nhau nên lực tổng hợp tác
dụng lên phân tử nớc ở trong
ống mao dÉn h−íng vỊ thµnh èng
thủ tinh. Lùc nµy kéo các phân
tử nớc lên thành ống làm cho
mùc n−íc trong èng mao dÉn cao
h¬n mùc n−íc trong chậu.
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Vì sao mùc n−íc trong èng mao dÉn
cao h¬n mùc nớc trong chậu, và vì
sao mực nớc trong các ống mao dẫn
có tiết diện trong càng nhỏ thì càng
cao ?
Độ cao cột chất lỏng dâng lªn trong
èng mao dÉn khi chÊt láng dÝnh −ít
hoàn toàn thành ống phụ thuộc và các
đại l−ợng nào ? Có thể diễn đạt sự phụ
thuộc đó bng cụng thc no ?
Thông báo : Trong trờng hợp chất
lỏng dính ớt hoàn toàn ống mao dẫn
thì mặt thoáng của chất lỏng trong ống
áp suất tại điểm A bằng áp suất
tại điểm B :
pA = pB
– Hiện t−ợng mao dẫn trái với nguyên
tắc bình thông nhau mà các em đã
đ−ợc học ơ lớp 7 nh−ng vẫn tuân theo
điều kiện cân bằng thuỷ tĩnh. Hãy so
sánh áp suất tại 2 điểm A, B cùng nằm
trên một mặt phẳng nằm ngang.
áp suất tại điểm B bằng áp suất
khí quyển : p<sub>B</sub> = p<sub>0</sub>
áp suất tại điểm A đợc tính bằng
áp suất khí quyển và áp suất do
trọng lợng của cột chất lỏng gây ra :
điểm A và điểm B ?
pA = p0 + Dgh.
pA = pB = p0 = p + Dgh 0 h = 0.
Dựa vào công thức võa lËp, h·y tÝnh
độ cao h của cột chất lng.
Tại điểm A có một áp suất hớng
thng ng lên trên và có độ lớn
bằng áp suất gây ra bởi trọng
l−ợng của cột chất lỏng :
p' = Dgh.
GV u cầu các nhóm HS thảo luận
tìm ngun nhân khiến cho kết qủa
tính tốn khơng đúng với thc t.
ó thể học sinh không tìm đợc nguyªn
nhân của sự sai lệch đó. Lúc này, giáo
viờn nờu cõu hi :
Điểm A luôn chịu tác dụng của áp
suất khí quyển, nhng điểm A còn
chịu tác dụng của cột chất lỏng hớng
thng đứng xuống phía d−ới. Vậy mà
áp suất tổng hợp tại A bằng áp suất khí
quyển thì tại điểm A cịn có một áp
suất h−ớng nh− thế nào ? Độ lớn của
HS tiếp thu, ghi nhớ.
Thông báo : tất cả các điểm trong lòng
chất lỏng, ở phÝa d−íi cđa mỈt cong
đều chịu một áp suất phụ. Nếu mặt
thống đó là mặt cong lồi thì áp suất
phụ đó h−ớng xuống phía d−ới, nếu
mặt thống đó là mặt cong lõm thì áp
suất phụ ú hng lờn trờn.
áp suất phụ tại điểm A do lực nào
gây ra ?
HÃy biểu diễn trên hình vẽ các lực
Học sinh sẽ biểu diễn đợc lực
căng bề mặt tác dụng lên thành
ng hng thng ng xung
dới dọc theo thành ống.
phộp biu din ú ?
Phơng chiều của lực căng bề mặt
c xỏc nh nh thế nào ? Hãy áp
dụng để biểu diễn lực căng bề mặt do
mặt ngoài chất lỏng tác dụng vo
thnh ng.
Học sinh sẽ biểu diễn đợc lực do
thành ống tác dụng lên mặt ngoài
cht lng hng thng ng lờn
trên, dọc theo thành ống.
Lực kéo do thành ống tác dụng
lờn mt thoỏng của chất lỏng và
lực căng bề mặt do mặt thoáng
chất lỏng tác dụng lên thành ống
là hai lực đối. Do hai lực trên có
độ lớn bằng nhau. Lực kéo của
thµnh èng Fk cã thĨ tÝnh đợc
thông qua biểu thức tính lực căng
bề mặt :
F<sub>k</sub> = Fc = 2πσr
KÕt luËn : Lùc kÐo của thành ống
tác dụng lên mặt thoáng của chất
lỏng đã gây ra áp suất phụ d−ới
mỈt cong.
Độ lớn của áp suất phụ là :
k
2
F 2.p.d.r 2.d
p = = =
s p.r r
– Hãy áp dụng định luật III Niu-tơn để
xác định ph−ơng, chiều của lực do
thành ống tác dụng lên mặt ngoài chất
lỏng. Biểu diễn lực đó lên hình vẽ ?
– So sánh độ lớn của hai lực trên, qua
đó viết biểu thức tính lực kéo của
thành ống tác dụng lên mặt thống
– Ta có thể kết luận lực nào gây ra áp
suất phụ d−ới mặt cong ? Hãy lập biểu
thức tính áp sut ph ú.
Lực kéo của thành ống tác dụng
lên mặt ngoài chất lỏng trong ống
gây ra ¸p st phơ :p' =4 ,
d
σ
¸p
st phơ nµy càng lớn trong các
ống có tiết diện trong càng nhá.
– VËn dơng kiÕn thøc vỊ ¸p st phơ
dới mặt cong, hÃy giải thích vì sao
mực nớc trong c¸c èng mao dÉn cã
Do đó, sự chênh lệch áp suất giữa
các điểm trong ống và ngoài ống
sẽ càng lớn làm cho mực chất
lỏng trong ống dâng lên càng cao.
– Tõ p' = 2. =4
r d
σ σ
và p' = Dgh – Vậy ta có thể lập cơng thức tính độ
cao cđa cét chÊt láng nh− thÕ nµo ?
4 4
Dgh = h =
d Dgd
σ σ
⇒ ⇒
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Cụng thc trờn c sử dụng khi tính
độ chênh lệch mực chất lỏng hin
tợng mao dẫn. Công thức tính h có
thể viết lại thành : h 4
dg
=
trong đó : σ là hệ số căng bề mặt của
chất lỏng.
ρ là trọng lợng riêng của
chÊt láng.
g lµ gia tèc träng tr−êng.
d là đờng kính trong của
ống mao dẫn.
Thông báo : Trong trờng hợp chất
lỏng không dính ớt thành ống mao
dẫn thì độ hạ mặt thống trong ống
mao dẫn cũng đợc tính bằng công
thức trên.
<b>Hot ng 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Khi nào chất lỏng dính ớt chất rắn,
khi nào chất lỏng không dính ớt chất
rắn ?
Hiện tợng mao dẫn là gì ? Khi nào
xảy ra hiƯn t−ỵng mao dÉn ?
– Viết cơng thức thức tính độ cao cột
dÝnh −ít ?
Lµm bµi tËp vỊ nhµ 1, 2, 3 SGK.
Ơn lại các kiến thức về sự nóng chảy
và sự đông đặc, sự bay hơi và sự ng−ng
tụ đã học ở lớp 6.
Bμi 55
Sù chuyÓn thÓ
Sự nóng chảy vμ đơng đặc
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Có khái niệm chung về sự chuyển thể qua lại giữa ba thể rắn, lỏng và khí khi
– Hiểu đ−ợc hai hiện t−ợng đặc tr−ng đi kèm theo sự chuyển thể : nhiệt chuyển
thể và sự biến đổi thể tích riêng, vận dụng các hiểu biết này vào hiện t−ợng
nãng ch¶y.
– Phân biệt đ−ợc hiện t−ợng nóng chảy của chất rắn kết tinh và chất rắn vơ định
hình.
– Hiểu đ−ợc khái niệm nhiệt độ nóng chảy và nhiệt nóng chảy riêng .
<b>2. Về kĩ năng </b>
Nm c cụng thc Q = mλ và vận dụng nó để giải bài tập và tính tốn trong
một số vấn đề thực tế.
– Vận dụng sự hiểu biết về hiện t−ợng nóng chảy để giải thích một số hiện
t−ợng thực tế đơn giản trong đời sống và trong kĩ thuật.
<i><b>Giáo viên </b></i>
Chun b mt cc n−ớc và một ít n−ớc đá.
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ơn lại các kiến thức về sự nóng chảy và sự đông đặc, sự bay hơi và sự ng−ng
tụ đã học ở lớp 6.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
– Vì hi nc trong ni cm ó
ngng tụ lại bên d−íi n¾p vung.
N−íc chun tõ thĨ khÝ sang thĨ
láng.
– Khi cho n−ớc đá vào cốc n−ớc
th× n−íc chun tõ thĨ r¾n sang
thể lỏng, ng−ợc lại nc trong
tủ lạnh thì nớc chuyển từ thể
lỏng sang thể rắn. Đun sôi nớc
thì nớc chuyển tõ thÓ láng sang
thÓ khÝ.
Cá nhân nhận thức c vn
cần nghiên cứu.
Tại sao khi mở nắp vung nồi cơm ta
li thy cú nc ở bên d−ới nắp vung ?
Khi đó n−ớc đã chuyển từ thể nào sang
thể nào ?
– Nªu vÝ dơ vỊ sù chun thĨ cđa vËt
chÊt.
Thơng báo : Khi thay đổi nhiệt độ và
áp suất ngồi, thì chất có thể biến đổi
từ thể này sang thể khác. Với mỗi cặp
có thể có hai quá trình biến đổi ng−ợc
chiều nhau, nh− giữa chất lng v khớ
có bay hơi và ngng tụ, giữa láng vµ
rắn có nóng chảy và đơng đặc, giữa rắn
và khí có thăng hoa và ng−ng kết. Bài
học hôm nay chúng ta nghiên cứu điều
kiện để xảy ra sự chuyển thể.
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>T×m hiĨu kh¸i niƯm nhiƯt </b>
– Muốn n−ớc đá chuyển từ thể
Khi nào một khối chất chuyển từ thể
này sang thể khác ? Khi xảy ra chuyển
thể thì thể tích của khối chất có thay
đổi khơng ?
rắn sang thể lỏng thì phải cung
cấp cho n−ớc đá một l−ợng nhiệt
l−ợng để đá tan. Ng−ợc lại khi
n−íc ë thĨ láng mn chuyển về
thể rắn thì khối nớc ở thể lỏng
phải tỏa ra môi trờng một lợng
nhiệt lợng.
Khi nào n−ớc đá ở thể rắn chuyển
thµnh thĨ lỏng và ngợc lại khi nào
nớc ở thể lỏng chuyển thành thể rắn ?
Trờng hợp chuyển từ thể lỏng
sang thể khí thì khối chất lỏng
phải nhận một nhiệt lợng của
môi trờng thì mới chuyển sang
thể khí đ−ợc. Khi cồn để ở lịng
bàn tay bay hơi thì có sự chuyển
thể từ lỏng sang th khớ, khi ú
cồn cần lấy một lợng nhiƯt
l−ợng ở tay để chuyển thành thể
khÝ v× vậy tay ta thấy lạnh.
Đối với trờng hợp chuyển tõ thĨ
lỏng sang thể khí thì sao ? Giải thích
tại sao khi để cồn ở lịng bàn tay bay
hi thỡ thy lnh ?
Để xảy ra sự chuyển thể thì
khối chất cần nhận một lợng
nhiệt lợng từ môi trờng hoặc
tỏa ra một lợng nhiệt lợng ra
môi trờng.
Cu trỳc ca chất sẽ thay đổi
khi cã sù chuyÓn thÓ.
– Khi đó khối chất chuyển từ cấu
tróc trËt tù xa chun sang cÊu
tróc trËt tù gÇn.
– Tõ các ví dụ trên, có kết luận gì về
điều kiƯn x¶y ra sù chun thĨ ?
Thơng báo : Để có thể chuyển thể thì
khối chất cần phải trao đổi nhiệt l−ợng
với mơi tr−ờng ngồi d−ới dạng truyền
nhiệt, đó gọi là nhiệt chuyển thể.
– Khi có sự chuyển thể thì cấu trúc của
chất có thay đổi khơng?
– Sự thay đổi đó thể hiện thế nào khi
mét chÊt r¾n kÕt tinh chun sang thĨ
láng ?
GV thơng báo về sự thay đổi cấu trúc
của chất trong q trình chuyển thể.
C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí. –<sub> NÕu sù chun thĨ kh«ng kÐo theo </sub>
thu hay tỏa nhiệt cũng khơng có gì đặc
biệt. Đó là tr−ờng hợp khi ta đun nóng
– Có, vì khi đó có sự thay đổi cấu
trúc của chất.
Nếu thể tích riêng tăng thì khối
lợng riêng sẽ giảm và ngợc lại
thể tích riêng giảm thì khối lợng
riêng tăng.
Ta có thể so sánh khối lợng
riêng của một chất ở hai thể khác
nhau. Nếu khối lợng riêng lớn
thì thể tích riêng sẽ bé hơn.
Nhận xét : Từ thí nghiÖm ta
thấy khối n−ớc đá nổi lên chứng
tỏ khối n−ớc đá có thể tích riêng
lớn hơn so vi nc.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Nu gọi thể tích riêng là thể tích ứng
với một đơn vị khối l−ợng của chất thì
sự chuyển thể có làm thể tích riêng
thay đổi khơng ?
– Làm sao để kiểm nghiệm đ−ợc điều
nµy ? HÃy nghĩ phơng án thí nghiệm
so sỏnh th tớch riêng của n−ớc đá với
n−ớc ở thể lỏng ?
– Nếu thể tích riêng thay đổi dẫn đến
khối l−ợng riêng của chất thay đổi thế
nào ?
– Để so sánh thể tích riêng ta có thể so
sánh đại l−ợng nào ? Làm thể nào để
so sánh đ−ợc thể tích riêng của n−ớc
đá và n−ớc ở thể lỏng ?
GV tiến hành thí nghiệm với nc ỏ
và nớc. Yêu cầu HS nhận xét và rút ra
kết luận.
Thông báo : Nớc là một trong sè Ýt
tr−ờng hợp đặc biệt: thể tích riêng của
nó ở thể rắn lớn hơn ở thể lỏng. Nói
chung đối với các chất thì thể tích
riêng ở thể rắn nhỏ hơn
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Tìm hiểu sự nóng chảy và sự </b>
<b>đơng đặc của chất rắn kt tinh </b>
<b>v cht rn vụ nh hỡnh </b>
Để làm nóng chảy một chất rắn kết
tinh ngời ta đun nãng chÊt r¾n kÕt
HS có thể trả lời đ−ợc trong suốt
thời gian nóng chảy, nhiệt độ của
chất rắn kết tinh không thay đổi.
chảy nhiệt độ của vật có thay đổi
khơng ? Trong thời gian đó có cần phải
cung cấp nhiệt l−ợng cho vật không ?
Định h−ớng của GV :
– Quan sát thí nghiệm làm nóng chảy
nc ỏ chỳng ta thấy muốn n−ớc đá
nãng ch¶y hÕt ta ph¶i làm thế nào ?
Kết luận : Trong quá trình nóng
chảy vẫn phải cung cấp nhiệt
lợng cho chất r¾n.
– Trong q trình nóng chảy của n−ớc
đá, nếu không tiếp tục cung cấp nhiệt
l−ợng cho n−ớc đá bằng cách cho n−ớc
đá vào tủ lạnh ở nhiệt 0o<sub>C thỡ hin </sub>
tợng gì xảy ra ? Rút ra kết luận.
Nhiệt lợng cần cung cấp cho
toàn bộ vật rắn kết tinh khối
lợng m trong suốt quá trình
nóng chảy là : Q = λm.
Thơng báo khái niệm nhiệt độ nóng
chảy (hay cịn gọi là điểm nóng chảy)
và nhiệt nóng chảy riêng (gọi tắt là
nhiệt nóng chảy).
Nhiệt nóng chảy kí hiệu là λ, đơn vị là
J/kg.
– Vậy nhiệt lợng cần cung cấp cho
toàn bộ vật rắn kết tinh khối lợng m
trong suốt quá trình nóng chảy đợc
xỏc nh nh th no ?
- Phải hạ thấp dần nhiệt độ của
khối chất lỏng đó. Nhiệt độ của
chất lỏng trong q trình đơng
đặc khơng thay đổi và bằng nhiệt
độ nóng chảy.
Q<sub>to¶ ra </sub> = Q<sub>thu vµo </sub>
Muốn cho một khối chất lỏng đông
đặc ta phải làm thế nào ? Nhận xét
nhiệt độ của khối chất lỏng trong q
trình đơng đặc ?
GV nhắc lại khái niệm nhiệt độ nóng
chảy. L−u ý : với một chất nhất định
thì nhiệt độ đơng đặc bằng nhiệt độ
nóng chảy.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
S nóng chảy và đơng đặc của chất
rắn vơ định hình có giống sự nóng
chảy và đơng đặc của chất rắn kết tinh
không ?
GV thông báo về sự nóng chảy và
đơng đặc của chất rắn vơ định hình.
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Tìm hiểu ứng dụng sự</b> <b>nóng </b>
<b>chảy và sự đơng đặc </b>
Cá nhân đọc SGK để tìm hiểu
những ứng dụng của sự nóng chảy
và sự đông đặc.
GV yêu cầu HS đọc mục 3.đ SGK.
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
C¸ nhân nhận nhiệm vụ học tập.
GV nhắc lại các khái niệm cơ bản cần
nhớ trong bài.
Yêu cầu HS lµm viƯc víi phiÕu häc
Lµm bµi tËp vỊ nhµ 1,2 SGK.
Ơn lại kiến thức về sự hóa hơi và sự
ng−ng tụ, sự sơi đã học ở ch−ơng trình
lớp 6.
PhiÕu häc tËp
<b>Câu 1.</b> Nhiệt nóng chảy riêng của vật rắn phụ thuộc những yếu tố nào ?
A. Phụ thuộc nhiệt độ của vật rắn và áp suất ngoài.
B. Phụ thuộc bản chất và nhiệt độ của vật rắn.
Bμi 56
Sù hãa h¬i vμ sù ng−ng tơ
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Hiểu đ−ợc khái niệm về sự ng−ng tụ, trong đó chú ý đến q trình ng−ng tụ,
hơi bão hòa và áp suất hơi bão hòa.
– Biết đ−ợc ý nghĩa của nhiệt độ tới hạn.
– Biết đ−ợc độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm cực đại, độ ẩm t−ơng đối và điểm s−ơng.
– Biết xác định đ−ợc độ ẩm t−ơng đối khi dùng ẩm kế tóc, ẩm k khụ - t.
Biết đợc ứng của sự hãa h¬i hay ng−ng tơ trong thùc tÕ (nh− viƯc làm lạnh ở
tủ lạnh, việc chng cất chất lỏng, nồi áp suất, ...).
<b>2. Về kĩ năng </b>
Bit tính tốn về nhiệt hóa hơi, về độ ẩm, biết sử dụng các hằng số vật lí.
II – ChuÈn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Chuẩn bị hình vẽ thí nghiệm (hình 59.2)vào tờ giấy A0.
<i><b>Học sinh </b></i>
ễn li kiến thức về sự hóa hơi và sự ng−ng tụ, sự sơi đã học ở ch−ơng trình lớp 6.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
– Hiện t−ợng gì xảy ra nếu ta để một
cèc n−íc ra ngoµi trêi sau mét thời
Cá nhân suy nghĩ, trả lời.
– Tốc độ bay hơi phụ thuộc vào
nhiệt độ, diện tích mặt thống của
chất lỏng và gió.
– Các phân tử chuyển động hỗn
độn vì nhiệt.
Cá nhõn nhn thc c vn
cần nghiên cứu.
nh thÕ nµo ?
– Tốc độ bay hơi của phụ thuc vo
những yếu tố nào ?
Trong chất lỏng, các phân tử chất
lng chuyn ng th no ?
– Khi xảy ra hiện t−ợng bay hơi thì các
phân tử chuyển động thế nào ? Bài học
hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu cụ thể
hơn về chuyển động của các phân tử
trong quá trình bay hơi và ng−ng tụ.
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Gi¶i thÝch hiện tợng bay hơi </b>
<b>của chất lỏng và tìm hiểu nhiệt </b>
<b>hóa hơi </b>
Cá nhân trả lời :
Các phân tử ở trên mặt thoáng
ca cht lng chuyển động hỗn
độn về nhiệt nên có những phân
tử chuyển động h−ớng ra ngồi và
có những phân tử chuyển động
h−ớng vào trong.
– Lúc đó cht lng bay hi.
Sự bay hơi là sự hóa hơi xảy ra
ở mặt thoáng của khối chất láng.
– Chất lỏng phải trao đổi nhiệt
l−ỵng víi môi trờng.
Khối chất lỏng phải thu nhiệt
HÃy giải thích hiện tợng bay hơi
của chất lỏng ?
Chỳ ý ti sự chuyển động vì nhiệt
của chất lỏng trên mặt thống của chất
lỏng đó chúng ta thấy điều gì ?
– Khi các phân tử chuyển động h−ớng
ra ngồi có động năng đủ lớn , thắng
đ−ợc lực t−ơng tác giữa các phân tử
chất lỏng và chuyển động ra ngồi thì
hiện t−ợng gì xảy ra ?
Vậy có thể nói : Sự bay hơi là sự hóa
hơi xảy ra ở đâu ?
lợng. khí thì khối chất lỏng phải nhận nhiƯt
l−ỵng hay thu nhiƯt l−ỵng ?
– Nhiệt độ hóa hơi riêng phụ
thuộc vào bản chất chất lỏng và
vào nhiệt độ ở đó khối chất lỏng
bay hi.
GV thông báo khái niệm nhiệt hoá hơi
và nhiệt hoá hơi riêng (gọi tắt là nhiệt
hoá hơi).
Nhiệt hóa hơi riêng đ−ợc kí hiệu là L
– Nhiệt độ hóa hơi riêng phụ thuộc vào
những yếu tố nào ?
<b>Hot ng 3. </b>
<b>Khảo sát sự ngng tụ </b>
- Hơi ga tồn tại ở thể lỏng.
HS thảo luận theo nhãm.
– áp suất sẽ tăng theo gần đúng
định luật Bơi-lơ – Ma-ri-ơt.
– Quan s¸t bËt lưa ga ta thấy hơi ga
tồn tại ở thể nào ?
– Tại sao có thể làm đ−ợc điều đó ?
Thông báo : Để khối khí ngng tụ
ngi ta cho khi khớ trao i nhit
lợng với môi trờng hoặc nén khí ở
áp suất cao. Với áp suất nào thì chất
khí bắt đầu ngng tụ ?
Hóy xut phng ỏn thớ nghim
đo áp suất của chất khí khi chất khí bắt
đầu ngng tụ.
GV giới thiệu phơng án thí nghiệm
nh h×nh 56.2 SGK.
– áp suất của khối khí thay đổi thế
nào nếu ta dùng pit-tông đẩy từ từ sang
trái để nén chậm hơi CO2 trong xilanh
và giữ nó ở nhiệt độ khơng đổi to<sub>C ? </sub>
C¸ nh©n tiÕp thu, ghi nhí.
– TiÕp tơc nÐn tõ từ thì hiện tợng gì
xảy ra ?
Thụng bỏo : Khi thể tích CO2 giảm đến
khơng tăng và trong xi lanh lúc đó hơi
bắt u húa lng.
Các phân tử của chÊt láng
chuyển động hỗn loạn theo mọi
h−íng, ë mặt thoáng có những
phõn t chuyn ng lờn trờn tạo
thành phân tử hơi của khối khí
bão hồ nằm trên. Những phân tử
hơi cũng chuyển động hỗn lon
theo mọi hớng và có một số
phân tử hơi bay vào chất lỏng.
GV thông báo khái niệm hơi bÃo hoà
và áp suất hơi bÃo hoà.
ở mặt tiếp xúc của hơi bÃo hòa và
chất lỏng các phân tử CO2 của hơi bÃo
hòa và các phân tử CO2 của chất lỏng
chuyn ng th nào ?
GV thông báo khái niệm cân bằng
động.
– Hơi đợc giam trong một
khụng gian kớn v nm cân bằng
động bên trên khối chất lỏng.
HS thảo luận nhóm sau đó báo
cáo kết quả.
Dù kiÕn phơng án trả lời của HS :
<i>Phng ỏn 1</i> : áp suất hơi bão hòa
phụ thuộc vào nhiệt độ.
<i>Ph−ơng án 2</i> : áp suất hơi bão hòa
phụ thuộc vào thể tích và nhiệt
độ.
Trả lời : Nếu ta thay đổi thể tích
của hơi bão hòa nằm cân bằng
động trên mặt khối chất lỏng, thì
sẽ xảy ra sự hóa hơi hay ng−ng tụ
giữa hơi và khối lỏng làm cho áp
– Điều kiện để có hơi bão hịa là gì?
– ¸p suất hơi bÃo hòa của một chất
phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
Nhắc lại thí nghiệm trên và cho HS
thảo luận xem áp suất hơi bÃo hòa có
phụ thuộc vào thể tích hơi không ?
suất của hơi luôn luôn bằng áp
suất của hơi bÃo hòa.
ỏp sut hi bão hòa phụ thuộc vào
nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng lên thì áp
suất hơi bão hịa tăng lên.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
cựng mt nhit ỏp sut hi bóo
hòa của các chất khác nhau là khác
nhau.
Hơi ở áp suất thấp hơn ¸p st h¬i
bão hịa có cùng nhiệt độ gọi l hi
khụ.
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Khảo sát sự sôi </b>
Dự kiến phơng án trả lời của HS :
<i>Phơng án 1</i> : Sự hóa hơi diễn ra
trên bề mặt chất lỏng.
<i>Phơng án 2</i> : Sự hóa hơi diễn ra
cả bên trong và trên bề mặt chất
<i>Phơng án</i> : Dùng bình thủy tinh
đun nớc và theo dõi sự hóa hơi
xảy ra khi nớc sôi.
Kết luận : Sôi là quá trình hóa hơi
xảy ra không chỉ ở mặt thoáng
khối lỏng mà còn từ trong lòng
khối lỏng.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
Sự hóa hơi của chất lỏng cịn có thể
xảy ra d−ới dạng đặc biệt : sự sôi.
HÃy dự đoán quá trình hóa hơi ở sù
sôi diễn ra ở đâu ? Hãy đề xuất ph−ơng
án thí nghiệm để kiểm tra
GV tiến hành thí nghiệm và u cầu
HS quan sát, sau đó rỳt ra kt lun.
GV thông báo các kết luận rút ra đợc
từ những thí nghiệm nén hơi ngng tô
ở những nhiệt độ khác nhau với những
chất khác nhau.
– Trong q trình sơi nhiệt độ của
khối chất lỏng khơng thay đổi vì
VÝ dơ :
– N−ớc sơi ở 100o<sub>C vì ở nhiệt ny </sub>
áp suất hơi bÃo hòa của nớc bằng áp
sôi cũng là sự hóa hơi nên khi sôi
khối chất lỏng thu nhiệt hóa hơi.
Lúc đó nhiệt l−ợng cung cấp cho
khèi chÊt láng chuyển hết thành
Nếu đun nớc trong nồi áp suất và
nếu giữ đợc áp suất ở 4atm thì nớc
trong nồi sôi ở 143oC.
nhit húa hi, nên nó khơng làm
tăng nhiệt độ của khối chất lỏng.
– Trong q trình sơi, nhiệt độ chất
lỏng có thay đổi khơng ? Tại sao ?
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Tìm hiểu độ ẩm khơng khí và </b>
<b>vai trị của độ ẩm khơng khí </b>
– Phải xác định đ−ợc khối l−ợng
hơi n−ớc trong một đơn vị thể tích
khơng khí ở các vị trí khác nhau
hc ë cùng một vị trí nhng ở
các thời điểm khác nhau.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Ta biết rằng trong khơng khí ln có
hơi n−ớc vì n−ớc trên mặt Trái Đất hóa
hơi. L−ợng hơi n−ớc trong khơng khí
khác nhau ở các vị trí khác nhau và
thời điểm khác nhau. Làm thế nào để
so sánh đợc lợng hơi nớc trong
không khí ở các vị trí khác nhau trên
Trái Đất hoặc trong một vị trí nhng ở
thời điểm khác nhau ?
GV thông báo khái niệm độ ẩm tuyệt
đối (kí hiệu là a) và độ ẩm cực đại (kí
hiệu là A).
– Có khi độ ẩm tuyệt đối đ−ợc thể hiện
bằng áp suất riêng phần của hơi n−ớc
trong khơng khí – là áp suất gây ra chỉ
bởi hơi n−ớc.
Thơng báo : Khơng khí càng ẩm nếu
hơi n−ớc chứa trong đó càng gần trạng
thái bão hịa. Để đặc tr−ng cho điều đó
ng−ời ta dùng độ ẩm t−ơng đối, là đại
l−ợng đo bằng th−ơng số : f = a
A⋅
– Độ ẩm t−ơng đối tính ra phần trăm.
Ng−ời ta cịn tính độ m tng i
bằng tỉ số giữa áp suất riêng phÇn cđa
của hơi n−ớc bão hịa ở nhiệt độ ấy.
– Tại sao vào mỗi buổi sáng ta lại thấy
s−ơng đọng trên ngọn cỏ, lá cây,...?
Định h−ớng của GV :
– Hạ nhiệt độ của khối khơng khí
đó.
– Khi đó hơi n−ớc sẽ ngng t
li.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Có một khối không khí không đợc
nhốt trong bình kÝn, mn cho h¬i
n−ớc trong khối khơng khí đó t n
bÃo hòa ta phải làm thế nào ?
– Tiếp tục hạ nhiệt độ của khối khơng
khí có hơi n−ớc đã đạt đến bão hịa thì
hiện t−ợng gì xảy ra ? Tại sao ?
Thơng báo : Nhiệt độ mà tại đó hơi
n−íc trong kh«ng khí trở thành bÃo
hòa gọi là điểm sơng.
Nếu độ ẩm khơng khí lớn sẽ tạo
®iỊu kiƯn làm han rỉ vật liệu bằng
kim loại.
Đối với các vật liệu bằng gỗ
cũng nh các tác phẩm điêu khắc
cng chu nh hng rt ln i
với độ ẩm của khơng khí. Nếu độ
ẩm thấp quá sẽ gây nứt nẻ các vật
Độ ẩm không khí ảnh h−ởng đến rất
nhiều q trình trên Trái Đất. Độ ẩm là
một thông số quan trọng trong dự báo
thời tiết. Sau đây chúng ta nghiên cứu
vai trị của độ ẩm khơng khí.
liệu và các tác phẩm điêu khắc,
ngc li ẩm cao q lại tạo
®iỊu kiƯn cho nÊm mèc phát triển.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Thụng bỏo : Độ ẩm và nhiệt độ là
những điều kiện cần thiết cho các quá
trình sinh học nh− sự lên men của nấm
mốc, sự sinh sôi của vi khuẩn, ...
– Nếu độ ẩm t−ơng đối cao thì
hơi nớc trong không khí bay hơi
chm, khi ú qun ỏo t s lõu
khô, mồ hôi toát ra từ cơ thể cũng
lâu khô làm ta cảm thấy oi bøc.
Ng−ợc lại nếu độ ẩm t−ơng đối
mµ thấp thì hơi nớc bay nhanh
hơn, quần áo phơi cũng chóng
khô hơn, da của cơ thể chúng ta
có thể bị khô nẻ.
m tng i ảnh h−ởng thế nào
đến sự bay hơi của n−ớc trong khơng
khí, điều đó ảnh h−ởng thế nào đến đời
sống sinh hoạt của con ng−ời ?
Trong các con tàu vũ trụ có ng−ời làm
việc, khơng những phải đảm bảo nhiệt
độ và áp suất của khơng khí trong con
tàu, mà cịn phải duy trì một độ ẩm
t−ơng đối thích hợp đối với cơ thể con
ng−ời.
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo và </b>
<b>nguyên tắc hoạt động của ẩm </b>
<b>kê </b>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
trờn ta ó biết đ−ợc vai trị của độ
ẩm khơng khí, trong đời sống hàng
ngày ng−ời ta phải đo đ−ợc độ ẩm đó.
Dụng cụ đo gọi là ẩm kế.
GV thơng báo ảnh h−ởng của độ ẩm
khơng khí đến độ dài của sợi tóc con
ng−êi vµ giíi thiƯu cấu tạo và hoạt
ng ca m k túc.
<i>Lu ý</i> : Tr−ớc khi sử dụng sợi tóc để
chÕ tạo ẩm kế tóc ngời ra phải tẩy
sạch mỡ có trên sợi tóc.
Ngoài ẩm kế tóc, ngời ta còn dùng
ẩm kế khô - ớt.
GV giới thiệu cấu tạo của ẩm kế khô -
ớt.
Độ ẩm không khí càng lớn thì
sự bay hơi của nớc trên vải bọc
càng chậm.
Định hớng của GV :
Độ ẩm của không khí ảnh hởng thế
no n s bay hi của n−ớc thấm −ớt
vải bọc ?
– Sự chênh lệch nhiệt độ của hai nhiệt
kế phụ thuộc vào yếu tố nào ?
– Sù bay h¬i cđa n−íc trên vải
bọc ít thì nhiệt hóa hơi lấy ở m«i
tr−ờng sẽ ít, dẫn đến độ chênh
lệch nhiệt độ của hai nhiệt kế là
thấp.
– Có thể xác định độ ẩm của
khơng khí thơng qua độ chênh
lệch nhiệt độ của hai nhiệt kế.
– Nêu cách xác định độ ẩm t−ơng đối
cđa kh«ng khÝ ?
Thơng báo : Vậy để xác định độ ẩm
của không khí ta xác định độ chênh
lệch nhiệt độ của hai nhiệt kế, sau đó
tra bảng để suy ra độ ẩm của khơng
khí.
<b>Hoạt động 7. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Phân biệt sự bay hơi và sự sôi ?
iu kin để có hơi bão hịa ?
– Nêu ý nghĩa của nhiệt độ tới hạn ?
– Độ ẩm tuyệt đối, cực đại, t−ơng đối ?
Làm bài tập về nhà 1, 2, 3 SGK.
Bμi 57
Thùc hμnh :
Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Xác định hệ số căng bề mặt của n−ớc xà phòng và hệ số căng bề mặt của n−ớc
cất thông qua việc đo lực căng bề mặt tác dụng lên một thanh chiều dài AB.
– Học sinh đề xuất đ−ợc các ph−ơng án thí nghiệm để đo hệ số căng bề mặt.
<b>2. VÒ kÜ năng </b>
Rèn luyện cách bố trí các thí nghiệm cần tiến hành.
Rốn luyn cho hc sinh k năng sử dụng các dụng cụ đo: Cân đòn, lực kế,
th−ớc kẹp và kĩ năng kết hợp việc điều chỉnh độ cao của cốc n−ớc với việc quan
sát số chỉ của lực kế.
– Rèn luyện cho học sinh kĩ năng xử lí số liệu: đọc và ghi số liệu, tính tốn sai
số, tính tốn các giá trị trung bình, nhận xét kết quả đo đ−ợc từ thc nghim.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
GV cần tiến hành trớc các thí nghiệm và kiểm tra chÊt l−ỵng tõng dơng cơ.
– GV cần biết các cách pha chế n−ớc xà phòng để tạo màng xà phòng trong khung:
gli-xê-rin.
+ Cách pha chế thứ hai : Đun 50mg đờng glu-cô-zơ, khuấy liên tục cho tới
khi ng hóa lỏng, có màu vàng nhạt thì ngừng đun và vo ng
130m<i>l</i> nớc cất vừa đợc đun sôi. Để dung dịch này nguội, pha thêm 17m<i>l</i>
nc x phũng dùng để rửa chén và khuấy đều, sau đó pha thêm 6m<i>l</i>
gli-xª-rin.
– Nếu ở tr−ờng phổ thơng ch−a có thiết bị thí nghiệm nào GV có thể chế tạo thí
nghiệm theo ph−ơng án 2 nh− sau : Khung dây đ−ợc chế tạo bằng cách uốn các
dây thép i-nox hoặc dây đồng có đ−ờng kính 2mm. Các gia trọng đ−ợc làm bằng
cách cân 1m chiều dàu dây thép i-nox hoặc dây đồng tớnh khi lng ca
1mm chiều dài dây, rồi cắt dây thành những đoạn có khối lợng mong muốn.
Cần làm 10 gia trọng có khối lợng 0,1g và 10 gia trọng có khối lợng 0,01g.
Vẽ hình thí nghiệm đo lực căng bề mặt vào tờ giấy A0.
<i><b>Häc sinh </b></i>
– Ôn lại kiến thức về lực căng bề mặt, nghiên cứu để hiểu rõ cơ sở lí thuyết của
bài thực hành.
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn </b>
phụ thuộc vào bản chất của
chất lỏng.
Ta đo lực căng bề mặt tác dụng
lên chiều dài đờng giới hạn là
mt thanh AB, sau đó tìm th−ơng
sè F/<i>l</i>.
Cá nhân nhận thức đ−ợc vấn đề
cđa bµi häc.
– Ph−ơng, chiều và độ ln ca lc
căng bề mặt ?
phụ thuộc vào những yếu tố nào ?
xỏc nh đ−ợc σ của một chất
láng cho tr−íc ta ph¶i lµm thÕ nµo ?
Để làm đ−ợc điều đó ta phi thit k
một phơng án thí nghiệm đo hệ sè
căng bề mặt. Trong bài học hôm nay
chúng ta s tin hnh thớ nghim o
đợc hệ số căng bề mặt của một chất
lỏng cho trớc.
<b>Hot ng 2. </b>
<b>Thiết kế các phơng án thí </b>
<b>nghiệm đo hệ số căng bề mặt </b>
HS dễ dàng đa ra đợc phơng
án thí nghiệm : Cần có mét khung
ABCD bằng kim loại, cạnh AB có
thể di chuyển đ−ợc trên hai cạnh
AD và BC. Nhúng khung dây vào
chất lỏng cần đo hệ số căng bề
mặt để tạo màng chất lỏng trong
khung. Đo lực căng tác dụng lên
thanh AB, đo chiều dài thanh AB
từ đó xác định hệ số căng bề mặt :
2F
σ =
<i>l</i>
Dùng các móc gia trọng để móc
vào thanh AB để thanh nằm cân
bằng. Khi đó lực căng bề mặt
bằng trọng lực của thanh AB và
trọng lực của gia trọng móc vo.
Độ lớn lực căng bề mặt đợc xác
nh nh th no ?
Các bớc tiến hành thí nghiệm:
Treo thng ng khung dõy th
nhất lên giá thÝ nghiƯm.
– Nhóng khung vµo cèc n−íc xµ
phịng để tạo một màng xà phòng
phủ mặt khung.
– Dùng kẹp để treo các gia trọng
vào một móc nhỏ ở giữa dây AB
Lặp lại thêm các bớc thí
nghim trờn hai lần để xác định
GV giíi thiƯu bé thÝ nghiệm nh ở
SGK. Yêu cầu HS nêu các bớc tiÕn
hµnh thÝ nghiƯm.
A B
C
D
và ghi lại các giá trị khối lợng
ứng với các gia trọng đợc treo
vào dây AB.
Tính trong mỗi lần thí
nghiệm, và .
Lặp lại các bớc thí nghiệm
trên với khung d©y thø hai.
– Yêu cầu HS thảo luận để b xung
hoàn thiện các bớc tiến hành thí
nghiệm.
Phơng án thí nghiệm : Móc một
u cõn ũn vào cạnh AB của
khung dây và giữ khung dây đứng
yên, khi đó lực căng bề mặt tác
dụng kéo thanh AB chuyển động
xuống làm cho đầu cân có khung
dây bị kéo xuống. Thêm gia trọng
vào đầu còn lại để xác định độ
lớn lực căng bề mặt.
– Với ph−ơng án thí nghiệm nh−
vậy sẽ gặp khó khăn trong việc
xác định độ lớn của lực căng bề
mặt vì thanh AB chuyển động
theo hai cạnh thẳng đứng của
khung sẽ có ma sát với khung,
dẫn đến đo lực căng bề mặt
không chớnh xỏc.
Định hớng của GV :
Liu có thể dùng cân địn để xác
định độ lớn của lực căng bề mặt, từ đó
tÝnh hƯ sè căng bề mặt đợc không ?
Nếu đợc ta phải bố trí thí nghiệm nh
thế nào ?
Phơng án thí nghiệm nh vậy có
khả thi không ? Có khó khăn gì trong
quá trình làm thí nghiệm ?
HS thảo luận nhóm và đa ra cách
bố trÝ thÝ nghiƯm.
– Nếu cố định thanh AB thì loại bỏ
đ−ợc yếu tố ma sát, khi đó phải bố trí
thí nghiệm nh− thế nào ?
GV vÏ hình một khung dây nh trong
SGK v tip tc gợi ý để HS nêu ra
đ−ợc cách bố trí thớ nghim.
Cá nhân nêu các bớc thí nghiệm.
GV thống nhất cách bố trí thí nghiệm
và các dụng cụ cần có.
nghiệm.
GV chính xác hoá câu trả lời của HS.
<b>Hot ng 3. </b>
<b>Phân nhóm, tiến hành thí </b>
<b>nghiệm </b>
Các nhóm trởng lên nhận thiết bị
thí nghiệm về cho nhóm và nhận
mẫu báo c¸o thÝ nghiƯm.
– Sau khi các nhóm đã tiến hnh
xong cả hai phơng án thí nghiệm
thì lau chùi, xếp lại gọn gàng các
dụng cụ thí nghiệm và bàn giao
lại các thiết bị thí nghiệm cho
GV.
GV chia lớp thành các nhóm thí
nghiệm.
Trong quá trình HS làm thí nghiệm,
GV i ti từng bàn thí nghiệm để định
h−ớng giúp đỡ HS khi HS gp khú
khăn.
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Xử lí số liệu và viết báo cáo thí </b>
<b>nghiệm </b>
Cá nhân tính toán và viết báo cáo.
Giá trị trung bình :
1+ 2+ 3
=
3
σ σ σ
σ
Sai sè : = max- min
2
σ σ
Δσ
KÕt qu¶ : σ = σ .
Yêu cầu HS xử lí số liệu và viết báo
cáo thí nghiệm theo mẫu có sẵn trong
SGK.
GV thu báo cáo thí nghiệm của HS sau
khi HS đã xử lí số liệu và viết xong
báo cáo thí nghiệm.
(<i>Chú ý</i> : b−ớc này có thể để HS làm ở
nhà và GV sẽ thu báo cáo thí nghiệm
vào tiết học tiếp theo).
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ häc tËp.
– Nêu các ph−ơng án thí nghiệm để
xác định hệ số căng bề mặt của chất
lỏng.
Bμi 58
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
Xây dựng đợc khái niệm nội năng và phải trả lời đợc câu hỏi nội năng là gì ?
– Tìm đ−ợc độ lớn của nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
– Học sinh phải trả lời đ−ợc câu hỏi nội năng phụ thuộc vào các đại l−ợng nào ?
– Häc sinh hiểu đợc năng lợng chuyển hoá từ cơ năng sang nội năng, và thu
đợc nhiệt lợng. Nếu Q = A thì năng lợng của hệ đợc bảo toàn.
Học sinh hiểu đ−ợc định luật bảo toàn và chuyển hoá năng l−ợng trong nhiệt
học, một lần nữa đ−ợc nghim ỳng v c ụn li.
<b>2. Về kĩ năng </b>
– Vận dụng nguyên lí I nhiệt động lực học để giải thích các hiện t−ợng vật lí và
giải cỏc bi tp liờn quan.
II Chuẩn bị
<i><b>Giáo viên </b></i>
Bốn bộ cái xilanh, bốn cốc nớc nóng.
Bảng cấu tạo phân tử.
<i><b>Học sinh </b></i>
III – thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phỏt. xut vn </b>
Cá nhân trả lời. Câu trả lời có thể
là : cơ năng, điện năng, nhiệt
năng, ...
Cỏ nhõn nhn thc c vn
cần nghiên cứu.
Hóy k tờn cỏc dng nng lng ó
đợc học ?
Nu ý n bờn trong vật cịn một
dạng năng l−ợng khác, đó chính là nội
năng. Vậy nội năng là gì ? Nó phụ
thuộc những thơng số nào ? Có thể
biến đổi nội năng đ−ợc khơng ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>X©y dựng khái niệm nội năng </b>
C nng bng khụng, vỡ ng
năng bằng không và thế năng
bằng không.
– Vì các phân tử chuyển động
hỗn độn và khụng ngng nờn cú
ng nng.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhí.
– Ta xét một vật nằm yên trên mặt đất.
Nếu chọn mặt đất làm gốc thế năng.
Khi đó cơ năng của vật có độ lớn bằng
bao nhiêu ?
Một vật nằm yên trên mặt đất thì cơ
năng bằng khơng. Nh−ng nếu để ý các
phân tử cấu tạo nên vật thì liệu vật có
dạng năng lợng nào khác không ?
Nu cú thỡ độ lớn của nó phụ thuộc
vào các yếu tố no ?
Định hớng của GV :
Quan sát bảng vẽ về cấu tạo phân tử
các chất và cho biết các phân tử cấu
tạo nên vật có tính chất gì ?
Nếu chú ý tới các phân tử cấu tạo
nên vật thì chúng có những dạng năng
lợng nào ?
Cá nh©n tiÕp thu, ghi nhí.
– Các phân tử chuyển động vì
nhiệt nên có động năng. Nếu thay
đổi nhiệt độ thì động năng của
các phân tử thay i.
Thế năng tơng tác giữa các
phõn t thay đổi khi ta thay đổi
khoảng cách giữa các phân tử đó.
– Nếu thay đổi thể tích của vật thì
khoảng cách các phân tử thay đổi,
dẫn đến thế năng cũng thay đổi.
Qua nghiªn cøu cho thấy, các khối
chất có năng lợng bên trong. Dạng
năng lợng này đợc gọi là nội năng.
GV thông báo khái niệm nội năng.
Độ lớn của nội năng phụ thuộc vào
những yếu tố nào ?
Định hớng của GV :
Muốn biết nội năng phơ thc vµo
những yếu tố nào ta tìm hiểu xem
động năng của các phân tử và thế năng
của các phân tử phụ thuộc vào những
yếu tố nào ?
– Do đâu mà các phân tử có động năng ?
Khi nào thì động năng của các phân tử
thay đổi ?
– Khi nào thì thế năng t−ơng tác giữa
các phân tử thay đổi ?
– Nếu thay đổi thể tích của vật thì
khoảng cách các phân tử có thay đổi
khơng ?
Kết luận : Nội năng của vật phụ
thuộc vào nhiệt độ và thể tích của
– Vậy ta có kết luận gì về độ lớn ca
nội năng ?
<b>Hot ng 3. </b>
<b>Nghiờn cu cỏc cỏch lm bin </b>
<b>i ni nng </b>
Từ phơng trình U = f(T,V),
muốn thay đổi U thì có thể thay
đổi T hoặc V của vật.
ở trên ta đã biết nội năng là gì và nội
năng phụ thuộc vào những yếu tố nào.
Bây giờ chúng ta nghiên cứu xem có
cách nào làm thay đổi ni nng ca
mt vt ?
Định hớng của giáo viên :
Nội năng của vật phụ thuộc vào yÕu
– Thực hiện công nén pit-tông để
thay đổi thể tích khối khí. Nếu
nút cao su của xilanh bị bật ra tức
là nội năng của khối khí tăng và
– Trun nhiƯt cho khèi khÝ bằng
cách ngâm xilanh vào nớc nóng.
Nếu pit-tông bị dịch chuyển tức là
nội năng của khối khí tăng.
Kết quả thí nghiệm phù hợp với
suy diễn lÝ thuyÕt.
– Muốn thay đổi nội năng của vật phi
lm th no ?
Thông báo : Nh vậy theo suy diƠn lÝ
thuyết cần phải thực hiện cơng hay
truyền nhiệt cho vật thì sẽ làm biến đổi
nội năng của khối khí.
Cho HS xem mét khèi khí đợc nhốt
trong mt xilanh. Yờu cu HS xuất
cách tiến hành thí nghiệm để kiểm tra
suy diễn lí thuyết ở trên ?
GV ph¸t dơng cơ thí nghiệm cho HS.
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Xõy dng nguyên lí I nhiệt </b>
<b>động lực học </b>
– áp dụng nh lut bo ton
năng lợng, ta có :
U = Q + A
Độ năng nội năng của hệ bằng
tổng đại số nhiệt l−ợng và cơng
mµ hƯ nhËn đợc.
Thông báo : Từ thí nghiệm ở trên ta
thÊy : Khi cung cÊp nhiƯt l−ỵng cho
khối khí thì nội năng của khối khí tăng
và khối khí sinh công làm chuyển
động nắp pit-tông.
– Nếu nh− ta vừa cung cấp nhiệt l−ợng
Thơng báo : Kết quả chúng ta vừa tính
đ−ợc chính là biểu thức của nguyên lí I
nhiệt động lực học.
Q = U AΔ −
– NhiƯt l−ỵng truyền cho hệ làm
tăng nội năng của hệ và biến
thành công mà hệ sinh ra.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Phát biểu thành lời biểu thức trên ?
Để áp dụng biểu thức này cho các quá
trình truyền nhiệt khác với quy ớc về
dấu nh− sau :
Trong đó :
Q > 0 : HƯ nhËn nhiƯt l−ỵng.
Q < 0 : HƯ nhả nhiệt lợng Q .
A < 0 : HƯ sinh c«ng A .
A > 0 : Hệ nhận công.
U
> 0 : Nội năng của hệ tăng.
U
< 0 : Nội năng của hệ gi¶m.
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>Củng cố bài học và định hng </b>
<b>nhim v hc tp tip theo </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Khái niệm nội năng ? Các cách làm
thay i ni nng ?
Phỏt biểu nguyên lí I nhiệt động lực
học.
– Làm bài tập củng cố : GV phát phiếu
học tập cho HS. Yêu cầu HS làm việc
cá nhân sau đó báo cáo kết quả.
PhiÕu häc tËp
<b>Câu 1.</b> Câu nào sau đây là khơng đúng khi nói về nội năng ?
A. Nội năng là một dạng năng lng.
B. Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lợng khác.
C. Nội năng là nhiệt lợng cña vËt.
A > 0 A < 0
Q < 0
Q > 0
D. Néi năng của một vật có thể tăng lên hay giảm ®i.
<b>Câu 2.</b> Chỉ ra phát biểu đúng của nguyên lớ I nhit ng lc hc ?
A. Độ tăng nội năng bằng tổng nhiệt lợng cung cấp cho hệ và công
thc hin lờn h ú.
B. tng nội năng bằng tổng nhiệt l−ợng cung cấp cho hệ và cơng thực
hiện bởi hệ đó.
C. Nhiệt l−ợng cung cấp cho hệ bằng tổng độ tăng nội năng ca h v
công thực hiện lên hệ.
D. Cụng thực hiện bởi hệ bằng tổng độ tăng nội năng của hệ và nhiệt
l−ợng cung cấp cho hệ.
E. Công thực hiện bởi hệ bằng tổng độ tăng nội năng của hệ và nhiệt
l−ợng mà hệ mất đi.
<b>Câu 3.</b> Câu nào sau đây là không đúng khi nói về nhiệt năng ?
A. Nhiệt năng là một phn ca ni nng.
B. Nhiệt năng là một dạng năng lợng.
C. Nhiệt năng là phần năng lợng vật nhận đợc hay mất đi trong quá
trình truyền nhiệt.
D. Đối với khí lí t−ởng, nhiệt năng đồng nhất với nội năng.
<b>Câu 4.</b> Câu nào sau đây là khơng đúng khi nói về nhiệt l−ợng ?
A. NhiƯt lợng là phần nội năng vật tăng thêm lên khi nhận đợc nội
năng từ vật khác.
B. Mt vt lúc nào cũng có nội năng do đó lúc nào cũng có nhiệt l−ợng
C. Đơn vị của nhiệt l−ợng cũng là đơn vị của nội năng.
Bμi 59
I – Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
– Hiểu đ−ợc nội năng của khí lí t−ởng chỉ bao gồm tổng động năng chuyển
động nhiệt của các phần tử có trong khí đó và nh− vậy nội năng của khí lí t−ởng
chỉ cịn phụ thuc vo nhit .
Xây dựng đợc công thức tính công của khí lí tởng.
Đoán biết công mà khí thực hiện trong một quá trình qua phần diƯn tÝch trªn
đồ thị p – V ứng với q trình đó.
– Tính đ−ợc cơng mà khí thực hiện, tính nhiệt l−ợng mà khí trao đổi và tính độ
biến thiên nội năng trong một số quá trình của khí lí t−ởng. Biểu diễn đ−ợc cơng
của khí trên đồ thị p –V trong các quá trình của khớ lớ tng.
<b>2. Về kĩ năng </b>
Vn dng nguyên lí I nhiệt động lực học khi giải các bài tập về khí lí t−ởng.
II – Chn bÞ
<i><b>Giáo viên </b></i>
Chuẩn bị bảng tổng hợp các hệ thức tính công, nhiệt lợng và biến thiên nội
năng trong một số quá trình của khí lí tởng dới đây
Quá
trình
Dữ kiện
Phơng
Tính U Tính A Tính Q
Đẳng
tÝch
V= const
A = 0 ΔU = Q
ΔU = Q
(do trun
nhiƯt)
A = 0 Q = cmt
*
Q = U
Đẳng
áp
P = const
A ≠ 0
ΔU
ΔU
= A + Q
– A = A'
= p(V2 – V1)
Q = cmΔt*
Q ≠0 Q = U A
Đẳng
nhiệt
T = const
U = const
A ≠0
Q ≠ 0
Q = A ΔU = 0
Ch−a học cơng
thức.Đốn biết
qua diện tích ở
đồ thị p - V
Q = A
(nếu cho
biết A)
Chu
trình
Trạng thái
cuối trùng
với trạng
thái đầu
Q = A
(của cả chu
trình)
U = 0
áp dụng cách tính A và Q của
mỗi quá trình trên.
Tính A theo diện tích giới hạn
bởi đờng cong kín vẽ chu trình.
<i><b>Học sinh </b></i>
Ôn lại các công thức tính công và tính nhiệt lợng.
III thit kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân nhận thức đ−ợc vấn đề
cÇn nghiªn cøu.
– Phát biểu ngun lí I nhiệt động lực
học ?
– Viết biểu thức tính cơng cơ học ?
Bài tr−ớc chúng ta đã xây dựng đ−ợc
nguyên lí I nhiệt động lực học.
Nguyên lí này có thể áp dụng cho các
q trình của khí lí t−ởng đ−ợc khơng ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>T×m hiĨu nội năng của khí lí </b>
<b>tởng </b>
Nội năng của hƯ phơ thc vµo
nhiệt độ và thể tích của hệ.
– Nội năng của khối khí lí t−ởng
bao gồm tổng động năng của
– Néi năng của hệ phụ thuộc vào
<b>Hot ng 3. </b>
<b>Xây dựng biểu thức tính công </b>
<b>của khí lí tởng </b>
Dự kiến phơng án trả lời của học
sinh :
Phơng án 1 : A = F.h
Phơng án 2 :
A
Δ = F. hΔ = pS. hΔ =p. VΔ
(nh−ng ch−a hiểu đ−ợc tại sao p
không đổi xảy ra khi khí giãn nở).
XÐt mét khèi khÝ lí tởng đợc chứa
trong một xilanh, bên trên là một
pit-tông diện tích S. Ngời ta làm nóng
khớ để l−ợng khí dãn, đẩy pit-tơng lên
một đoạn hΔ . Cơng AΔ của khối khí
– Khi khÝ nở ra tạo áp lực F lên
din tớch S của pit-tông làm cho
pit-tông chuyển động lên trên.
– Khi áp suất bên trong cân bằng
với áp suất khí quyển và áp suất
gây ra bởi trọng lực thì pit-tông
dừng lại.
áp suất suất này bằng với áp
suất ban đầu.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Định hớng của GV :
Ti sao khi khối khí nở ra pittơng lại
chuyển động lên trên ?
Khi nào pit-tông dừng lại ?
So sánh với áp suất ban đầu của khối
khí ?
Thông báo : Vậy công mà khối khí
A
Δ = p. V
Nếu V > 0 thì khối khí sinh công.
Nếu V< 0 thì khối khí nhận công.
<b>Hot ng 4. </b>
<b>Biểu thị cơng của khối khí lí </b>
<b>t−ởng trong các tr−ờng hợp trên </b>
<b>hệ toạ độ p – V </b>
Dù kiến phơng án trả lời của HS :
Trong chng VI chúng ta đã biểu
diễn các quá trình của khí lí t−ởng trên
hệ toạ độ p – V, bây giờ ta xét xem
công đ−ợc biểu thị trên hệ toạ độ đó
nh− thÕ nµo ?
GV phát phiếu học tập I cho HS. Yêu
cầu HS hoạt động cá nhân, sau đó trao
đổi nhóm và đại diện nhóm lên báo
cáo kết quả câu 1 của phiếu học tập I.
<i>F</i>G
<i>h</i>
Vì quá trình biến đổi là nhỏ nên
coi áp suất là không đổi.
' '' ' '' '' '
A p V V p V V
Δ = − = −
(Häc sinh không biểu diễn đợc
cụng ca cht khớ trờn đồ thị).
' ' '' '
A p V V
Δ = −
'' '' '' '
A p V V
Δ = −
' '' ' ''
A A p p
A V
2 2
⎛ ⎞
Δ + Δ +
Δ = = Δ ⎜<sub>⎜</sub> ⎟<sub>⎟</sub>
⎝ ⎠
Công AΔ đ−ợc biu din trờn
thị là diện tích hình thang 12V’
V’’<sub>. Trong đó đoạn chéo 12 gần </sub>
nh− trïng víi đoạn cong 12.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Sau khi cho HS báo cáo kết quả và
thảo luận mà khơng rút ra kết luận,
GV cần phải có định h−ớng :
– Nếu coi áp suất khí khơng i , vi
giá trị p<sub> lúc đầu thì công đ</sub><sub></sub><sub>ợc xác </sub>
nh nh th no ?
Nu coi áp suất khí khơng đổi , với
giá trị p’’ lúc sau thì cơng đ−ợc xác
định nh− thế nào ?
Muốn tính công một cách chính xác
thì ta phải lấy trung bình cộng của cả
hai công trên.
Từ biểu thức tính công của chất khí,
ta có thể biểu diễn cơng đó trên đồ thị
p – V nh− thế nào ?
Th«ng báo : Từ suy luận ở trên ta có
thể tính công cho cả quá trình: bằng
diện tích hình thang cong MNV1V2 v×
diện tích hình thang này bằng tổng các
diện tích hình thang nhỏ mà ta vừa tính
ở trên. Tuy nhiên để chứng minh một
cách chặt chẽ bằng tốn học thì ta phải
cần đến một số kiến thức toán học ở
lớp 12.
N
M
V<sub>1</sub> V' V" V<sub>2</sub> V
1
2
O
p2
p'
p"
p1
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>áp dụng nguyên lí I nhiệt động </b>
<b>lực học cho các q trình của </b>
<b>khí lí t−ởng </b>
a) Q trình đẳng tích.
Vì Δ = ⇒ =V 0 A 0 do đó biểu
thức của nguyên lí I nhiệt động
lực học : Q= ΔU
Kết luận : Trong q trình đẳng
tÝch, nhiƯt lợng mà khí nhận
c ch dựng lm tng ni
năng của khí.
GV phỏt phiu hc tp II cho HS. Yêu
cầu HS hoạt động cá nhân, sau đó trao
đổi nhóm và đại diện nhóm lên báo
cáo kết quả của câu 1 trong phiếu học
tập II.
b) Quá trình đẳng áp.
Quá trình đẳng áp biểu diễn trên
đồ thị p – V là một đoạn thẳng
song song với trục OV.
V× VΔ ≠ ⇒ ≠0 A 0
vµ A=p V
Biểu thức nguyên lí I nhiệt động
Kết luận : Trong quá trình đẳng
áp một phần nhiệt lợng mà khí
nhn c dựng lm tng ni
năng của khí, phần còn lại biến
thành công mà khí sinh ra.
Cụng A c biểu diễn trên đồ thị
bằng phần gạch chéo.
1 2
V1 V2 V
p1
c) Quá trình đẳng nhiệt.
Vì nội năng của khí phụ thuộc
nhiệt độ, m nhit khụng i
nờn =U 0.
Mặt khác VΔ ≠ ⇒ ≠0 A 0. Khi
đó biểu thức của nguyên lí I nhiệt
động lực học đ−ợc cho quá trình
đẳng nhiệt là : Q = – A
Kết luận : Trong quá trình đẳng
nhiệt, ton b nhit lng m khớ
nhận đợc chuyển thành công mà
khí sinh ra.
Cụng A c biu din trên đồ thị
bằng phần gạch chéo.
HS b¸o c¸o kết quả câu 1.
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
GV thông báo khái niệm một chu
trình.
t (khụng đổi)
1
2
V<sub>1</sub> V<sub>2</sub> V
p
p<sub>1</sub>
p<sub>2</sub>
1
2
a
b
p
HS hoạt động cá nhân, sau đó trao
đổi nhóm và đại diện nhóm lên
báo cáo kết quả.
VÝ dơ ta xét chu trình của lợng khí
c biu din nh đồ thị ở trên : gồm
một quá trình dãn khí a1b và tiếp theo
là một q trình nén khí b2a. Bây giờ
chúng ta đi tính cơng của khối khí khi
thực hiện hiện xong một chu trình. Khi
đó biểu thức của ngun lí I nhiệt
động lực học đ−ợc viết nh− thế nào ?
GV yêu cầu HS làm câu 2 trong phiếu
học tập II.
Quá trình dÃn khí thực hiện công âm
A1 = S1 : là diện tích hình thang
cong a1V<sub>b</sub>V<sub>a</sub>a.
Quá trình nén khí nhận công
dơng A = S2 là diện tích hình
thang cong b2V<sub>b</sub>V<sub>a</sub>b.
Cụng A ca cả chu trình là tổng
đại số hai cơng của hai q trình
dãn và nén khí :
A = A<sub>1 </sub>+ A<sub>2 </sub>= − S<sub>1 </sub>+ S<sub>2</sub> < 0
vì S<sub>1 </sub>> S<sub>2</sub>
Định hớng của GV :
− Để tính cơng của cả chu trình ta phải
chia chu trình thành hai quá trình: quá
trình dãn khí a1b và q trình nén khí
b2a. Cơng của hai quá trình này đ−ợc
xác định thế nào ? Có giá trị âm hay
d−ơng ? Tại sao ? Biểu diễn công trên
đồ thị ?
− Muèn tính công của cả chu trình ta
phi lm th nào ? Biểu diễn công trên
đồ thị ?
− Nhận xét công của cả chu trình ?
trở về trạng thái ban đầu nên
U 0.
= Biểu thức của nguyên lÝ I
nhiệt động lực học là : Q = − A = S
Kết luận : Tổng đại số nhit lng
nhận đợc trong cả chu trình
chuyn ht thành cơng mà hệ sinh
ra trong chu trình đó.
− Sau khi thực hiện chu trình, chất khí
trở về trạng thái ban đầu. Khi đó nội
năng của chất khí biến thiên một l−ợng
bằng bao nhiêu ?
− VËy biĨu thøc cđa nguyªn lÝ I nhiƯt
động lực học đ−ợc viết cho chu trình
<b>Hoạt động 6. </b>
<b>áp dụng nguyên lí I nhiệt động </b>
<b>lực học làm một số bài tập </b>
Hoạt động cá nhân, sau đó trao
đổi nhóm và đại diện nhóm lên
báo cáo kết quả.
a) Xem h×nh d−íi
AB là quá trình đẳng áp,
BC là quá trình đẳng tích,
CA là q trình đẳng nhiệt
b) Tính cơng thực hiện trong q
trình đẳng áp.
¸p dơng công thức tính công ta
đợc : A=p<sub>A</sub>V
Phơng trình trạng thái cho trạng
thái A và B : p V<sub>A</sub> <sub>A</sub> = νRT<sub>A</sub>
p V<sub>B</sub> <sub>B</sub> = νRT<sub>B</sub>
Trõ vÕ víi vÕ cđa hai phơng trình
Yêu cầu HS làm câu 2 của phiếu học
tập I.
Định hớng của GV :
áp dụng cơng thức nào để tính cơng
trong q trình đẳng áp ?
− Mn tÝnh ΔV ta ph¶i viết đợc
phơng trình nào ?
a
b
1
2
A
p
O
V
V<sub>2</sub>
V<sub>1</sub>
B
A
C
p
p<sub>A</sub>
p<sub>C</sub>
O
trên (chú ý là p<sub>A</sub> = p<sub>B</sub>), ta đợc :
A B A B A
p (V −V )= νR(T −T )
vậy : A = vR(T<sub>B</sub>−T<sub>A</sub>)
Thay các trị số vào ta đ−ợc :
A = 1,4.8,31.(350 − 300) = 581,7 J.
c) áp dụng ngun lí thứ nhất cho
q trình đẳng áp :
ΔU = Q + A = 1000 – 587,7
= 418,3 J.
Đối với q trình đẳng tích BC thì
ta có nội năng ở trạng thái C bằng
nội năng ở trạng thái A, do nhiệt
độ của chúng bằng nhau v do ni
năng của khí lí tởng chỉ phụ
thuộc nhiệt độ. Vì khí lạnh nên
nội năng giảm, mặt khác A = 0
d) ¸p dơng nguyên lí I cho quá
trỡnh ng tớch BC ta viết :
ΔU = Q + A ;
ở đây A = 0 còn ΔU = − 418,3J.
Vậy nhiệt l−ợng toả ra trong q
trình đẳng tích là : Q = − 418,3J.
− Đối với quá trình ng ỏp AB thỡ
công có giá trị âm hay d−¬ng ?
− Đối với q trình đẳng tích thì công
A băng bao nhiêu ? Tại sao ?
− Q trình làm lạnh đẳng tích đến
nhiệt độ ban đầu thì nội năng biến
thiên nh− thế nào ?
<b>Hoạt động 7. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
Cá nhân nhận nhiệm vụ học tập.
Giáo viên đa bảng tổng hợp các hệ
thức tính công, nhiệt lợng và biến
thiên nội năng trong một số quá trình
ca khớ lớ t−ởng để củng cố một lần
nữa việc áp dụng nguyên lí I nhiệt
động lực học cho khí lí t−ởng.
PhiÕu häc tËp I
<b>Câu 1.</b> Tính cơng AΔ của chất khí trong q trình biến đổi rất nhỏ, ở đó thể
tích khí tăng một l−ợng rất nhỏ Δ =V V''−V', còn áp suất biến thiên từ
p' đến p". Biểu diễn độ lớn của ΔA trên đồ thị p – V.
<b>Câu 2. </b>Có 1,4 mol chất khí lí t−ởng ở nhiệt độ 300K. Đun nóng khí đẳng áp
đến nhiệt độ 350 K, nhiệt l−ợng cung cấp cho khí trong q trình này là
1000J. Sau đó khí đ−ợc làm lạnh đẳng tích đến nhiệt độ bằng nhiệt độ
ban đầu và cuối cùng khí đ−ợc đ−a về trạng thái đầu bằng quá trình nén
đẳng nhiệt.
a) Vẽ đồ thị của chu trình đã cho trong hệ toạ độ p – V.
c) Tính độ biến thiên nội năng ở mỗi q trình của chu trình.
d) Tính nhiệt l−ợng trong q trình đẳng tích.
M
N
1
2
p
p<sub>1</sub>
p<sub>2</sub>
p'
p"
O
V<sub>1</sub>V' V" V<sub>2</sub> V
t (không đổi)
2
O
p<sub>1</sub>
p
p<sub>2</sub>
PhiÕu häc tËp Ii
<b>Câu 1. </b>Viết biểu thức của nguyên lí I nhiệt động lực học cho các q trình của
khí lí t−ởng : Đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt. Từ đó có kết luận gì ?
Biểu thị cơng A trên đồ thị p – V.
a) Q trình đẳng tích.
b) Quá trình đẳng áp.
c) Quá trình đẳng nhiệt.
<b>Câu 2. </b>Tính cơng A của khối khí sau khi thực hiện xong một chu trình, biểu
diễn cơng A trên đồ thị p – V. Viết biểu thức của nguyên lí thứ nhất
nhiệt động lực học. Từ đó có nhận xét gì ?
1
2
V<sub>1</sub> <sub>V</sub>
p<sub>1</sub>
p<sub>2</sub>
p
O
t (khơng đổi)
1
V<sub>1</sub> V<sub>2</sub> V
O
p<sub>2</sub>
p<sub>1</sub>
p
2
p
O
V<sub>a</sub> V<sub>b</sub> V
b
1
a
2
p
p<sub>1</sub>
O
V<sub>1</sub> V<sub>2</sub>
1 2
Bμi 60
I − Mơc tiªu
<b>1. VỊ kiÕn thøc </b>
− Biết đ−ợc nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh. Biết đ−ợc
nguồn nóng, nguồn lạnh, tác nhân cùng bộ phận tác động, công sinh ta hay nhận
vào của một số máy hay gặp trong thực tế.
− Có khái niệm về ngun lí II nhiệt động lực học, nó liên quan nhiều đến chiều
diễn biến của các quá trình trong tự nhiên, bổ xung cho nguyên lí I.
− Phát biểu đ−ợc nguyên lí II nhiệt động lực học.
− Viết đ−ợc công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt, hiệu suất cực đại của
<b>2. Về kĩ năng </b>
Vn dng kin thc trờn để giải thích các hiện t−ợng vật lí liên quan và giải
các bài tập về động cơ nhiệt và máy lạnh.
II − Chn bÞ
<i><b>Häc sinh </b></i>
− Ơn lại kiến thức về động cơ nhiệt đã học trong ch−ơng trình lớp vật lí 8.
III − thiết kế hoạt động dạy học
<b>Hoạt động của học sinh </b> <b>Trợ giúp của giáo viên </b>
<b>Hoạt động 1. </b>
<b>Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện </b>
<b>xuất phát. Đề xuất vấn đề </b>
Cá nhân trả lời câu hỏi của GV.
Động cơ nhiệt là gì ? Kể tên các kì
ca động cơ bốn kì ? Trong các kì đó,
kì nào sinh công ?
Cá nhân nhận thức đ−ợc vấn đề
cần nghiên cứu.
máy lạnh và động cơ nhiệt hoạt động
theo nguyên tắc nào ? Có điểm gì
chung giữa hai loại máy đó ?
<b>Hoạt động 2. </b>
<b>Thiết kế một động cơ nhiệt </b>
Hoạt động cá nhân, sau đó trao
đổi nhóm và đại diện nhóm lên
báo cáo kết quả câu 1.
Quá trình AB : A1 = 0
Quá trình BC : KhÝ sinh c«ng A<sub>2</sub>
Víi A<sub>2</sub> = diện tích V<sub>1</sub>BCV<sub>2</sub>
Quá trình CD : A<sub>3</sub> = 0
Quá trình DA : Khí nhận công A<sub>4 </sub>
Với A<sub>4</sub> = diện tích V<sub>1</sub>ADV<sub>2</sub>.
Công khí thực hiện trong cả chu
trình là công dơng A = Q.
Yêu cầu HS hoµn thµnh bµi tËp sau :
Xác định cơng thực hiện đ−ợc trong
chu trình (q trình khép kín) ở hình
vẽ sau. Đó là cơng âm hay cơng d−ơng ?
Từ kết quả bài toán trên cho thấy:
nếu có một thiết bị thực hiện đ−ợc một
chu trình nh− trên thì có thể dùng nó
để biến nhiệt l−ợng thành công. Thiết
kế thiết bị này nh− th no ?
Hệ nhận nhiệt lợng, tăng áp
đẳng tích và dãn nở sinh cơng.
Sau đó cả h to nhit, gim ỏp sut
Định hớng của GV :
Trong mi quỏ trỡnh, h bin i
năng lợng và trạng thái nh thế nào ?
C
B
A D
p
O
V<sub>1</sub> V<sub>2</sub> <sub>V</sub>
A
p
O
V<sub>1</sub> V<sub>2</sub> V
D
C
A
và thể tích, trở về trạng thái ban
đầu.
+ Quá trình ABC : Hệ nhận nhiệt
lợng, tăng áp suất và giÃn nở
sinh công.
+ Quá trình CDA : Hệ toả nhiệt,
giảm áp suất và thể tích, trở về
trạng thái ban đầu.
Ban đầu cho hệ tiếp xúc nguồn
núng. Sau khi hệ thực hiện công
cho tiếp xúc nguồn lạnh để kết
− CÇn cã : Ngn nãng, ngn
lạnh, khí để nhận nhiệt sinh
cơng…
− Làm thế nào để tạo quá trình biến
đổi trạng thái ú ?
Thiết bị thực hiện chu trình trên cần
những bộ phận nào ?
Thụng bỏo : thit bị dùng để thực hiện
chu trình trên gồm : nguồn nóng,
nguồn lạnh, tác nhân (khí) và bộ phận
phát động. Thiết bị nh− trên có tên gọi
là động cơ nhiệt.
− Nguyên tắc hoạt động : Tác
nhân nhận nhiệt từ nguồn nóng,
sinh công và toả nhiệt còn lại ra
nguồn lạnh.
T s hãy giải thích nguyên tắc
hoạt động của động cơ nhiệt ?
<b>Hoạt động 3. </b>
<b>Xác định hiệu suất của ng c </b>
<b>nhit </b>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Thông báo : Động cơ nhiệt biến càng
nhiều nhiệt lợng thành công thì càng tốt.
Hiệu suất 2 1
1 1
A Q Q
Q Q
−
η = =
Trong thực tế hiệu suất của động cơ
nhiệt đạt từ 25% đến 40%.
Q<sub>1</sub>
A
Q<sub>2</sub>
Nguồn lạnh T2
Tác nhân và
GV gii thiu tm quan trọng của máy
lạnh trong đời sống hiện nay và
nguyên tắc hoạt động của máy lạnh
(hình vẽ).
<b>Hoạt động 4. </b>
<b>Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc </b>
<b>hot ng ca mỏy lnh </b>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Tủ lạnh và máy điều hoà nhiệt
.
− Trong cuéc sèng hµng ngµy ta
th−ờng gặp những máy lạnh nào ?
Để hiểu rõ hơn nguyên tắc hoạt động
của máy lạnh, ta cùng tìm hiểu hoạt
động của tủ lạnh gia đình.
– GV dùng sơ đồ cấu tạo của tủ lạnh
để giải thích nguyên tắc hoạt động của
tủ lạnh cho HS :
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ. Nguyên tắc hoạt động của tủ lạnh :
− Máy bơm hoạt động đẩy hơi vào ống
ng−ng tụ. Hơi bị nén có áp suất cao và
nhiệt độ cao toả nhiệt ra mội tr−ờng.
Lạnh đi và hoá lỏng.
− Sau khi hố lỏng, mơi chất đ−ợc đẩy
qua van dãn sang ống bay hơi. Tại đây
áp suất thấp, nhiệt độ thấp, môi chất
nhận nhiệt từ các vật tiếp xúc nú v
hoỏ hi.
Hơi này tiếp tục đợc đẩy vào ống
ngng tụ, chu trình đợc lặp lại.
Q<sub>1</sub>
Q<sub>2</sub>
Nguồn lạnh T2
A
Nguồn nóng T1
Tác nhân
<b>Hoạt động 5. </b>
<b>TÝnh hiƯu năng của máy lạnh</b>
Mỏy lnh dựng lm gim
nhiệt độ. Một máy lạnh càng tốt
nếu với cùng mt cụng tiờu th A
nó lấy đợc càng nhiều nhiệt
lợng từ nguồn lạnh.
Hiệu năng của máy lạnh thờng
có giá trị lớn hơn 1.
Mc đích sử dụng của máy lạnh là gì ?
Thế no l mt mỏy lnh tt ?
Thông báo : Hiệu năng của máy lạnh
c xỏc nh bng cụng thức :
2
Q
A
ε =
V× Q<sub>1</sub>=Q<sub>2</sub>+A
Trong đó Q<sub>1</sub> là nhiệt l−ợng m tỏc
nhân toả ra cho nguồn nóng, Q<sub>2</sub> là
nhiệt lợng nhận đợc từ nguồn lạnh.
Ta có thể viÕt :
2 2
1 2
Q Q
A Q Q
= =
Hiệu năng của máy lạnh thờng có
giá trị bằng bao nhiêu ?
<b>Hot động 6. </b>
<b>Tìm hiểu ngun lí II nhiệt </b>
<b>động lực hc </b>
Cá nhân tiếp thu, ghi nhớ.
Cá nhân suy nghĩ, trả lời.
<i>Gợi ý </i>: Quá trình truyền nhiệt xảy ra
nh thế nào ?
Sự chuyển hoá giữa cơ năng và nội
năng xảy ra nh thế nào ?
<b>Hot ng 7. </b>
<b>Xỏc định hiệu suất cực đại của </b>
<b>máy nhiệt </b>
Máy lạnh và động cơ nhiệt gọi chung
là máy nhiệt.
Để nâng cao hiệu suất (hay hiệu năng)
của máy nhiệt ng−ời ta đã tìm cách cải
tiến cơ cấu của các máy cụ thể. Song
vấn đề mới nảy sinh là : Với nguồn
nóng T<sub>1</sub> và nguồn lạnh T<sub>2</sub> đã cho thì
hiệu suất của các máy nhiệt có bị giới
hạn gì khơng ?
Các-nơ đã chứng minh đ−ợc rằng các
giá trị hiệu suất đó có giới hạn, cụ thể
là hiệu suất cực đại của động cơ nhiệt
đ−ợc xác định bởi công thức :
1 2
max
1
T T
T
−
η =
Cơng thức này đ−ợc gọi là định lí
Các-nô.
Hiệu năng cực đại của máy lạnh cũng
đ−ợc xác định bằng công thức :
2
max
1 2
T
T T
ε =
−
<b>Hoạt động 7. </b>
<b>Củng cố bài học và định h−ớng </b>
<b>nhiệm vụ học tập tiếp theo </b>
HS hoạt động cá nhân, sau đó trao
đổi nhóm và đại diện nhóm lên
báo cáo kết quả các câu tiếp theo
của phiếu hc tp.
GV nhắc lại các nội dung chính trong
bµi häc.
PhiÕu häc tËp
<b>Câu 1.</b> Xác định cơng thực hiện đ−ợc trong chu trình (q trình khép kín) ở
hình vẽ sau. Đó là cơng âm hay cơng d−ơng ? Viết biểu thức ngun lí I
cho chu trình đó.
<b>Câu 2.</b> Để tăng hiệu suất của động cơ nhiệt phải :
A. Tăng nhiệt độ nguồn nóng, giảm nhiệt độ nguồn lạnh.
D. Tăng nhiệt độ nguồn nóng và nguồn lạnh.
<b>Câu 3.</b> Một động cơ nhiệt mỗi giây nhận từ nguồn nóng nhiệt l−ợng 3,6.104J.
Đồng thời nh−ờng cho nguồn lạnh 3,2.104 J. Tính hiệu suất động cơ nhiệt.
<b>Câu 4.</b> Nhiệt độ của luồng khí nóng khi vào tuabin của động cơ nhiệt là 600oC,
khi ra khỏi tuabin là 46oC. Xác nh hiu sut lớ tng ca ng c.
Đáp án
<b>C©u 2.</b> A. <b>C©u 3.</b> 11%. <b>C©u 4.</b> 63%.
C
B
A B
V<sub>1</sub> V<sub>2</sub> <sub>V</sub>
O
Mơc lơc
<i>Trang </i>
<b>Ch−¬ng IV. các Định luật bảo ton </b> 3
<i>Bi 31.</i> Định luật bảo toàn động l−ợng 3
<i>Bài 32.</i> Chuyển động bằng phản lực. Bài tập về định luật bo ton
ng lng 8
<i>Bài 33.</i> Công và c«ng suÊt 12
<i>Bài 34.</i> Động năng − Định lớ ng nng 16
<i>Bài 35.</i> Thế năng Thế năng trọng trờng 20
<i>Bi 36.</i> Th nng n hi 25
<i>Bài 37.</i> Định luật bảo toàn cơ năng 28
<i>Bi 38.</i> Va chm n hi và không đàn hồi 34
<i>Bài 39.</i> Bài tập về các định luật bảo toàn 40
<i>Bài 40.</i> Các định luật Kê-ple. Chuyển động của vệ tinh 45
<b>Chơng V. Cơ học chất lu</b> 50
<i>Bài 41.</i>áp suất thuỷ tĩnh Nguyên lí Pa-xcan 50
<i>Bài 42.</i> Sự chảy thành dòng của chất lỏng và chất khí.
Định luật Bec-nu-li 55
<i>Bi 43.</i>ng dng ca định luật Bec-nu-li 61
<b>PhÇn hai. NhiƯt häc</b> 68
<b>Ch−¬ng VI. ChÊt khÝ</b> 68
<i>Bài 44.</i> Thuyết động học phân tử chất khí. Cấu tạo chất 68
<i>Bµi 45.</i> Định luật Bôi-lơ Ma-ri-ốt 74
<i>Bài 47.</i> Phơng trình trạng thái khí lí tởng.
Định luật Gay Luy-xác 84
<i>Bi 48.</i> Phng trỡnh Cla-pê-rơn − Men-đê-lê-ép 88
<i>Bµi 49.</i> Bµi tËp vỊ chất khí 92
<b>Chơng VII. Chất rắn v chất lỏng. Sự chuyển thể </b> 97
<i>Bài 50.</i> Chất rắn 97
<i>Bài 51.</i> Biến dạng cơ của vật rắn 101
<i>Bài 52.</i> Sự nở vì nhiệt của vật rắn 106
<i>Bài 53.</i> Chất lỏng. Hiện tợng căng bề mặt của chất lỏng 112
<i>Bài 54.</i> Hiện tợng dính ớt và không dính ớt. Hiện tợng mao dẫn 117
<i>Bài 55.</i> Sự chuyển thể. Sự nóng chảy v ụng c 125
<i>Bài 56.</i> Sự hoá hơi vµ sù ng−ng tơ 131
<i>Bài 57.</i> Thực hành : Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng 140
<b>Ch−ơng VIII. Cơ sở của nhiệt động lực học </b> 145
<i>Bài 58.</i> Nguyên lí I nhiệt động lực học 145
<i>Bài 59. </i>áp dụng nguyên lí I nhiệt động học cho khí lí t−ởng 151
<i>Bài 60. </i>Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt và máy lạnh
Trần Thuý Hằng h duyên tùng
<i><b>Chịu trách nhiệm xuất bản : </b></i>
Nguyễn Khắc Oánh
<i><b>Biên tập : </b></i>
Phạm Quốc Tuấn
<i><b>Vẽ bìa : </b></i>
To Thanh Huyền
<i><b>Trình bày : </b></i>
Chu Minh
In 1000 cn, khỉ 17 x 24 cm, t¹i XÝ nghiƯp In ACS Việt Nam.
Km 10 Phạm Văn Đồng Kiến Thuỵ Hải Phòng.
Giấy phép xuất bản số : 254−2006/CXB/13d TK−46/HN.