intTypePromotion=3

skkn Kinh nghiệm SD bài toán đồ thị giúp học sinh ghi nhớ KT và vận dụng kiến thức chương Chất khí VL10 nâng cao

Chia sẻ: Thanhbinh225p Thanhbinh225p | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:35

0
29
lượt xem
8
download

skkn Kinh nghiệm SD bài toán đồ thị giúp học sinh ghi nhớ KT và vận dụng kiến thức chương Chất khí VL10 nâng cao

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến kinh nghiệm "Sử dụng bài tập đồ thị nâng cao kết quả học tập chương chất khí cho học sinh lớp 10 nâng cao" được nghiên cứu với các nội dung: Tóm tắt đề tài, giới thiệu, phương pháp, phân tích dữ liệu và kết quả, kết luận và khiến nghị, tài liệu tham khảo, phụ lục của đề tài.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: skkn Kinh nghiệm SD bài toán đồ thị giúp học sinh ghi nhớ KT và vận dụng kiến thức chương Chất khí VL10 nâng cao

  1. MỤC LỤC I. TOM TĂT ĐÊ TAI ́ ́ ̀ ̀...................................................................Trang 02 II. GIƠI THIÊU ́ ̣ ............................................................................. 03 ̣ 1. HIÊN TRANG ̣ ......................................................................     03 ̉ 2. GIAI PHAP THAY THÊ ́ ́......................................................    03 3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CƯU ́ ................................................     04 ̉ 4. GIA THIÊT NGHIÊN C ́ ƯU ́ ................................................. 04 III. PHƯƠNG PHAP ́ .......................................................................... 05 1. KHACH THÊ NGHIÊN C ́ ̉ ƯU ́ ............................................. 05 2. THIÊT KÊ ́ ́............................................................................ 05 3. QUY TRINH NGHIÊN C ̀ ƯU ́ .............................................. 06 4. ĐO LƯƠNG ̀ ......................................................................... 06 IV. PHÂN TICH D ́ Ư LIÊU VA KÊT QUA ̃ ̣ ̀ ́ ̉....................................... 06 1. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ...................................................... 06 2. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU........................................................ 07 3. BÀN LUẬN.......................................................................... 07 4. HẠN CHẾ ............................................................................ 07 V. KÊT LUÂN VA KHIÊN NGHI ́ ̣ ̀ ́ ̣..................................................... 08 1. KÊT LUÂN ́ ̣ ........................................................................... 08 2. KHUYÊN NGHI  ́ ̣ .................................................................. 08 VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................. 10 ̣ VII. PHU LUC CUA ĐÊ TAỊ ̉ ̀ ̀.............................................................. 11 Phụ lục 1: Các giải pháp đã thực hiện đối với đề tài................. 11 1. GIẢI PHÁP 1........................................................................ 11 2. GIẢI PHÁP 2........................................................................ 16 3. GIẢI PHÁP 3........................................................................ 19 4. GIẢI PHÁP 4........................................................................ 23 Phụ lục 2: Các bài tập vận dụng ............................................... 26 Phụ lục 3: Đề kiểm tra sau tác động ......................................... 28 Phụ lục 4: Kết quả kiểm tra trước và sau tác động ................... 30 1
  2. I. TOM TĂT ĐÊ TAI ́ ́ ̀ ̀ Chương chất khí là một trong những nội dung quan trọng của phần  nhiệt học chương trình lớp 10 nâng cao. ở đó, các quy luật biến đổi của chất   khí không tuân theo các định luật cơ học Niutơn mà học sinh thường gặp. Do  đó, việc lĩnh hội kiến thức của chương đối với học sinh là không dễ  dàng,  đặc biệt là các bài tập về biểu diễn quá trình biến đổi của chất khí trong các   hệ tọa độ khác nhau. Học sinh khi giải bài tập loại này còn rất lúng túng gặp  nhiều khó khăn trong việc phân biệt dạng các đồ thị, cách chuyển đồ thị sang  hệ  tọa độ  khác và gọi tên các quá trình biến đổi của chất khí trên đồ  thị. Từ  sự khó khăn này mà khi dạy bài 59  :”Áp dụng nguyên lý I nhiệt động lực học  cho khí lí tưởng” ­sách giáo khoa vật lí 10 nâng cao ­nhiều em học sinh lại   gặp khó khăn hơn.   Đó cũng chính là lý do tôi chọn và thực hiện đề  tài: “Sử  dụng bài tập   đồ  thị  nâng cao kết quả  học tập chương chất khí cho học sinh lớp 10   nâng cao”  Nghiên cứu được tiến hành trên hai lớp tương đương là lớp 10A4 và   lớp 10A3 của trường THPT Yên Định 2. Lớp 10A3 là lớp thực nghiệm, lớp   10A4 là lớp đối chứng. Lớp thực nghiệm 10A3 được day s ̣ ử dụng bài tập đồ  thị chất khí.  Trong đề tài, phần nghiên cứu tôi đưa ra sơ đồ để ghi nhớ các kiến thức  giúp các em học sinh hiểu sâu về kiến thức đó để nhớ chính xác và được lâu,  tiếp đó tôi đưa ra phương pháp vẽ đồ thị căn cứ vào phương trình hàm số, các  dạng bài tập cơ  bản và phương pháp giải tương  ứng, bài tập vận dụng các  phương pháp đó và cuối cùng là các bài tập tự luyện nhằm giúp các em có kĩ  năng giải bài tập. Kết quả như sau: Trước tác động thì điểm trung bình môn học kỳ I của   lớp thực nghiệm là 7,3; của lớp đối chứng là 7,1. Giá trị của phép kiểm chứng  2
  3. T­test p = 0,133709 > 0,05 (hai lớp được coi là tương đương). Sau tác động   điểm trung bình bài kiểm tra của lớp thực nghiệm là 8,1; của lớp đối chứng là   7,2.  Như vây, l ̣ ớp thực nghiệm có kết quả cao hơn lớp đối chứng. Kết quả  kiểm tra T­test cho thấy p = 0,00000061 
  4. thức đó được lâu và hiểu rõ sự  logic liên quan giữa các bài học  thì các em   chưa làm tốt. Chương chất khí có các phương trình diễn tả sự  biến đổi chất   khí nên tôi đã chú trọng sử dụng bài tập đồ thị chất khí để diễn tả các quá  trình biến đổi chất khí. Việc sử dụng phương pháp này hướng tới nhiều mục  đích: rèn luyện kỹ  năng vẽ  và đọc đồ  thị, kỹ  năng tư  duy logic hiểu được  diễn biến của các quá trình, và điều quan trọng hơn là kỹ  năng ghi nhớ  kiến   thức phương  trình cla­pê­rôn ­Men­âã­lê­ép, phương trình trạng thái khí lí  tưởng, các phương trình diễn tả các định luật chất khí. ̣ ử dung bài t Viêc s ̣ ập đồ thị se tao ra hiêu qua cao va tiêt kiêm đ ̃ ̣ ̣ ̉ ̀ ́ ̣ ược thơì  gian hơn trong qua trinh lam bai tâp ch ́ ̀ ̀ ̀ ̣ ương chất khí. Từ đo nâng cao chât ́ ́  lượng cua cac bai kiêm tra, tao h ̉ ́ ̀ ̉ ̣ ưng thu hoc tâp cho hoc sinh.  ́ ́ ̣ ̣ ̣ 3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CƯU ́ Giúp các em học sinh có thể hiểu và vận dụng tốt kiến thức giải thông   thạo các dạng bài tập cơ  bản về  bài tập chất khí và có những kĩ năng tốt   trong việc làm các bài tập phần nhiệt học. Tìm  cho  mình  một  phương  pháp  để  tạo  ra  không  khí  hứng  thú và  lôi  cuốn nhiều học sinh tham gia giải các bài tập môn vật lý, đồng thời giúp các  em đạt được kết quả cao trong các kỳ thi. Đưa ra phương pháp chung để giải một số dạng bài tập. Việc nghiên  cứu đề tài này nhằm giúp học sinh củng cố được kiến thức, rèn luyện được  phương pháp giải các loại bài tập, nâng cao chất lượng học tập bộ  môn vật   lý. 4. GIA THIÊT NGHIÊN C ̉ ́ ƯU ́ Sử  dụng bài tập đồ  thị  chất khí sẽ  làm nâng cao chất lượng học tập   chương chất khí cho học sinh lớp 10 ban KHTN. 4
  5. III. PHƯƠNG PHAP ́ 1. KHACH THÊ NGHIÊN C ́ ̉ ƯU ́ Tôi lựa chọn học sinh lớp 10A3 và lớp 10A4 trường THPT Yên Định 2  để  nghiên cứu vì hai lớp co l ́ ực hoc t ̣ ương đương nhau, kêt qua đi ́ ̉ ểm trung  ̣ ̀ ̀ ̀ ương đông nhau. C bình môn hoc ki I la gân t ̀ ả  hai lớp trên đều do tôi giảng  dạy. Đề  tài nghiên cứu sử  dụng bài tập đồ  thị  giải một số  bài tập chương  chất khí thuộc chương trình lớp 10 nâng cao. 2. THIÊT KÊ ́ ́ ­ Xác định đối tượng học sinh áp dụng đề tài. ­ Trình bày kiến thức cơ sở sách giáo khoa về các định luật và phương trình   chất khí. ­ Phương pháp suy luận tìm ra kiến thức liên quan đến các dạng bài tập về  đồ thị chất khí. 5
  6. ­ Đưa ra các bài tập áp dụng trong từng dạng để học sinh luyện tập. ­ Kiểm tra sự tiếp thu của học sinh bằng các đề ôn luyện. ­ Đánh giá, đưa ra sự điều chỉnh phương pháp cho phù hợp từng đối tượng  học sinh.       ­ Chọn lớp 10A3 làm lớp thực nghiệm, lớp 10A4 là lớp đối chứng. Tôi  dùng điểm trung bình môn học kì I­môn Vật lý làm bài kiểm tra trước tác   động.  Kết quả cho thấy điểm trung bình của hai nhóm có sự khác nhau, do đó  chúng tôi dùng phép kiểm chứng T­ test để  kiểm chứng sự  chênh lệch trung  bình về điểm số của hai nhóm trước khi tác động. Bảng so sánh điểm trung bình của bài kiểm tra trước tác động Nhom ́ Sô HS ́ ́ ̣ Gia tri trung binh ̀ ̣ ̣ ̉ Đô lêch chuân (SD) p Thực nghiêṃ 45 7,3 0,792 0,134 ́ ưng Đôi tr ́ 46 7,1 0,866 Chênh lệch giá trị trung bình chuẩn( SMD) 0,304 Ta thấy p = 0,134 > 0,05 nên sự chênh lệch về điểm số  trung bình của  hai nhóm là không có ý nghĩa, hai nhóm được coi là tương đương. Kiểm tra trước và sau tác động với nhóm tương tương Kiểm tra trước  Kiểm tra sau  Nhóm Tác động tác động tác động Sử   dụng   bài   tập   đồ   thị  Thực nghiệm 01 03 chất khí Không   sử   dung̣   bài   tập  Đối chứng 02 04 đồ thị chất khí               Dùng phép kiểm chứng T­test độc lập. 3. QUY TRINH NGHIÊN C ̀ ƯÚ a. Sự chuẩn bị bài của giáo viên: ­ Lớp 10A4 (lớp đối chứng): Day theo ph ̣ ương pháp thông thường. 6
  7. ­ Lớp 10A3 (lớp thực nghiệm): Giáo viên biên soạn tài liệu vê ph ̀ ương phaṕ   đồ thị co h ́ ương dân cu thê ph ́ ̃ ̣ ̉ ương phap va cach lam, sau đo giao viên lên l ́ ̀ ́ ̀ ́ ́ ớp   ̉ ̣ ̣ ̣ ̀ ̣ ̉ ưng ph giang day cho hoc sinh nôi dung bai tâp cua t ̀ ương phap, ra bai tâp cho ́ ̀ ̣   cac em t ́ ự lam đê năm v ̀ ̉ ́ ững cac ph ́ ương phap.  ́ b. Tiến hành dạy thực nghiệm:       ­ Dạy trên lớp theo phân phôi ch ́ ương trinh ̀ ­ Dạy thêm buổi chiều tại trường 1 buổi/tuần.  4. ĐO LƯƠNG ̀ ­ Trước tác động: tôi lấy điểm trung bình môn học kỳ I làm căn cứ xác  định 2 nhóm là tương đương. ­ Bài kiểm tra sau tác động là bài kiểm tra do tôi biên soạn gồm một số  bài tập về đồ thị chất khí (xem phụ lục). ­ Tiến hành kiểm tra và chấm bài. IV. PHÂN TICH D ́ Ư LIÊU VA KÊT QUA ̃ ̣ ̀ ́ ̉ 1. TRÌNH BÀY KẾT QUẢ: Bảng so sánh điểm trung bình của bài kiểm tra sau tác động Thực nghiệm Đối chứng Điểm trung bình 8,1 7,2 Độ lệch chuẩn 0,821 0,673 Giá trị p của T­ test 0,00000061 Chênh lệch giá trị  trung bình  1,263 chuẩn( SMD) 2. PHÂN TÍCH DỮ LIỆU Như   trên   đã  chứng  minh:  kết  quả  2  nhóm  trước  tác   động  là  tương  đương. Sau tác động kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình bằng t­test cho   kết quả p=0,00000061 
  8. 8.2 8 7.8 7.6 Nhóm đối 7.4 chứng 7.2 Nhóm thực 7 nghiệm 6.8 6.6 Trước TĐ Sau TĐ 8,1 − 7, 2 Giá trị  SMD =   =1,263 theo bảng tiêu chí Cohen cho thấy mức  0, 673 độ ảnh hưởng của dạy học có sử dụng tài liệu tự học đến kết quả là rất lớn.   Như vậy, giả thuyết của đề tài đã được kiểm chứng. 3. BÀN LUẬN ̉ ̀ ̉ ́ ̣ ̉ ­ Điêm trung binh bai kiêm tra sau tac đông cua nhom th ̀ ́ ực nghiêm la là ̣ ̀   8,1; của nhóm đối chứng là 7,2. Chưng to điêm trung binh cua hai l ́ ̉ ̉ ̀ ̉ ơp co s ́ ́ ự  ̃ ̣ ớp thực nghiệm có điểm cao hơn lớp đối chứng. khac nhau ro rêt. L ́ ­ Chênh lệch giá trị  trung bình chuẩn (SMD) của hai bài kiểm tra là   1,263. Chưng to biên phap tac đông co anh h ́ ̉ ̣ ́ ́ ̣ ́̉ ưởng rất lơn đên kêt qua. ́ ́ ́ ̉ ­ Phép kiểm chứng T­test điểm trung bình bài kiểm tra sau tác động của  hai lớp 10A3 va 10A4 là p = 0,00000061 
  9. Sử  dung ph ̣ ương phap đ ́ ồ  thị  chất khí se giup cac em lam bai tâp môt ̃ ́ ́ ̀ ̀ ̣ ̣  ̣ ̉ cach hiêu qua trong th ́ ơi gian ngăn nhât va đat kêt qua cao. Kiên th ̀ ́ ́ ̀ ̣ ́ ̉ ́ ức cua hoc ̉ ̣   sinh về  chương chất khí ngay cang đ ̀ ̀ ược cung cô va phat triên sau khi năm ̉ ́ ̀ ́ ̉ ́   vưng sau khi v ̃ ận dụng bài tập đồ  thị  chất khí.Qua thời gian giảng dạy tôi  thấy rằng với việc phân loại bài tập như  trên đã giúp học sinh có cái nhìn  đúng đắn và hứng thú hơn khi học chương chất khí. Các em không còn túng  túng bỡ ngỡ khi gặp các bài tập này:   ­ Học sinh biết cách biểu diễn các đẳng quá trình biến đổi của chất khí   và chọn dạng phương trình nào cần để áp dụng. ­ Học sinh lĩnh hội được phương pháp biểu diễn các quá trình biến đổi   của chất khí trong các hệ tọa độ khác nhau, xác định được chiều diễn biến và  gọi tên các quá trình tương ứng. ­ Học sinh biết cách chứng minh hoặc so sánh thông số  của các trạng   thái của chất khí bằng đồ thị. ­ Học sinh đã hệ  thống được các công thức và dạng các đồ  thị  diễn tả  các định luật thực nghiệm, từ  đó khắc sâu và nhớ  lâu được nội dung kiến  thức. Thực tế giảng dạy cho thấy việc sử dụng phương pháp đồ thị học sinh   hiểu và áp dụng được phương pháp giải các bài tập tương đối dễ dàng, chính  xác. Tuy nhiên, chắc chắn đề tài không tránh khỏi những thiếu sót trong cách   phân dạng cũng như  cách giải các bài tập minh họa. Rất mong nhận được  những nhận xét, góp ý của các bạn đồng nghiệp để  đề  tài ngày càng hoàn  chỉnh, đóng góp vào kho phương pháp giải bài tập vật lý hay và có hiệu quả. 2. KHUYÊN NGHI ́ ̣    Giáo  viên   thương ̀   xuyên   tự   hoc,  ̣ tự   bôì   dương ̃   để   nâng  cao   trinh ̀   độ  ̣ ̣ ́ ợp sử dụng phương phap đ chuyên môn. Day hoc kêt h ́ ồ thị đê tao cho hoc sinh ̉ ̣ ̣   thoi quen ghi nh ́ ớ và lam đúng bai tâp ch ̀ ̀ ̣ ương chất khí. Đề tài đã được thử nghiệm ở trường phổ thông, xong việc áp dụng còn  ở một phạm vi hẹp. Do vậy, để  đề  tài được kiểm nghiệm và mang lại hiệu   quả thiết thực hơn cần được thử nghiệm trên một phạm vi rộng hơn,  Mặc dù đã cố  gắng rất nhiều và đề  tài cũng đã đạt được những kết   quả nhất định, xong chắc chắn không tránh khỏi những thiếu xót, tác giả rất  9
  10. mong nhận được những ý kiến đóng góp của các thầy cô trong tổ  vật lý  trường THPT Yên Định 2 nói riêng và các bạn đồng nghiệp nói chung. Xin trân trọng cảm ơn! Thanh Hóa, ngày 16 tháng 05 năm 2013 Xác nhận của thủ trưởng đơn vị                Người viết                                                 Tôi xin cam đoan đây là NCKHSPƯD của mình viết, không sao chép    nội dung của người khác.                                                                                                                                                 Nguyễn Văn Tường 10
  11. VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Vật Lí 10 Nâng cao ­ Nguyễn Thế Khôi, Phạm Quý Tư, Lê Trọng Tường,  Lương Tất Đạt, Lê Chân Hùng, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Đình Thiết, Bùi   Trọng Tuân ­ Sách giáo khoa Nhà xuất bản GD ­ 2006. 2. Bài tập vật lí 10 Nâng cao ­ Lê Trọng Tường, Lương Tất Đạt, Lê Chân   Hùng, Phạm Đình Thiết, Bùi Trọng Tuân ­ Nhà xuất bản GD ­ 2006. 3. Giải toán Vật lí 10 ­ Tập 2­ Bùi Quang Hân, Trần Văn Bồi, Phạm Ngọc   Tiến, Nguyễn Thành Tương ­ Nhà xuất bản GD ­ 1999.    4. Tuyển tập đề thi Olympic 30 ­ 4 vật lý 11 lần thứ VIII ­ 2002 ­ Sở GD ­ĐT   Thành Phố HCM ­Trường THPT chuyên Lê Hồng Phong ­ Nhà xuất bản GD ­  2012 11
  12. VII. PHU LUC CUA ĐÊ TAI ̣ ̣ ̉ ̀ ̀ Phụ lục 1: Các giải pháp đã thực hiện đối với đề tài 1. Giải pháp 1: Biểu diễn các đẳng quá trình biến đổi của chất khí sang hệ khác. pV 1.1. Cơ sở lý thuyết: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:   = const T  1.1.1.    Quá trình đẳng nhiệt:  + Dạng 1: T = const + Dạng 2: P.V = const Nếu biểu diễn trong hệ (P,T) hoặc (V,T)   dùng dạng 1 (hình 1a,b). Nếu biểu diễn trong hệ (P,V)    dùng dạng 2 (hình 1c). P V P hçnh 1 0 0 0 T V T 1.1.2. Quá trình đẳng tích: + Dạng 1: V = const p + Dạng 2:  = const T Nếu biểu diễn trong hệ (V,T) hoặc (P,V)       dùng dạng 1 (hình 2a,b). Nếu biểu diễn trong hệ (P,T)      dùng dạng 2 (hình 2c). P V P hçnh 2 0 0 0 T V T 1.1.3. Quá trình đẳng áp: + Dạng 1: P = const 12
  13. V + Dạng 2:   = const T Nếu biểu diễn trong hệ (P,T) hoặc  (P,V)   dùng dạng 1 (hình 3a,b). Nếu biểu diễn trong hệ (V,T)   dùng dạng 2 (hình 3c). P P V hçnh 3 0 0 0 T V T 1.1.4. Xác định chiều diễn biến và gọi tên các quá trình. + Căn cứ vào sự thay đổi của các thông số trạng thái P,V, T dựa trên đồ  thị đã có hoặc dựa vào dữ kiện đề ra. + Viết chúng dưới dạng kí hiệu. T :  nung nóng V : giãn nở T : làm lạnh V : nén T = const : đẳng nhiệt    V = const : đẳng tích Ví dụ: Quá trình 1­2:  P P 1  T = const: đẳng nhiệt 1 P     giãn nở đẳng nhiệt V : giãn nở 2 2 0 0 V T * Ghi nhớ kiến thức: 1/ Mỗi đẳng quá trình ta nêu cả 2 dạng phương trình thì mới diễn tả  đầy đủ sự thay đổi 3 thông số trạng thái p, V, T. 2/ Bảng tổng hợp hình dạng đồ thị và các phương trình tương ứng: Phương trình Cla­pê­rôn –Men­đê­lê­ép M pV = RT = ν RT µ ν  không đổi 13
  14. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng pV p1V1 p2V2 = = const  � T T1 T2 Định luật Định luật Định luật Bôi­lơ­ma­ri­ốt Sác­ Lơ Gay­Luy­Xắc Quá trình đẳng nhiệt Quá trình đẳng tích Quá trình đẳng áp V = const p = const T = const p V pV = const = const = const T T p V1 V p1 p V1
  15. ­ Nén đẳng nhiệt từ trạng thái 4 về trạng thái . Hướng dẫn Ta có sơ đồ mô tả các quá trình biến đổi trạng thái của lượng khí: Quá trình dãn đẳng áp 1­2 : p = const1 V                   = const2 V tang T tang T Quá trình dãn đẳng nhiệt 2­3 : T = const1                   P pV = const2 V tang p  giam 1 2 Quá trình nén đẳng áp 3­4 : P1 = P2 p = const1 V                   3 = const2 V giam T giam P3 = P4 T 4 Quá trình nén đẳng nhiệt 4­1 : 0 V V1 V2=V4 V3 T = const1                   pV = const2 V giam p  tang 1.2.2. Bài toán ví dụ 2: biểu diễn đẳng quá trình sang một hệ khác. Hình bên là đồ thị biểu diễn các quá trình biến đổi trạng thái của một  2 lượng khí trong hệ (P,T). Hãy: P a, Mô tả quá trình biến đổi trạng  thái của lượng khí trên. 1 b, Biểu diễn các quá trình biến đổi  3 chất khí trong hệ (V,T) và (P,V). 0 T Hướng dẫn a. * quá trình 1­2: V = const :  đẳng tích         P tăng :  nung nóng đẳng tích.         T tăng : nung nóng . * quá trình 2­3: T = const : đẳng nhiệt        P giảm  :  giãn nở đẳng nhiệt. 15
  16.        V tăng : giãn nở . * quá trình 3­1: P = const : đẳng áp        T giảm  : làm lạnh        làm lạnh đẳng áp                V giảm : nén  nén đẳng áp 3 b. Chuyển sang hệ (V,T) và (P,V). V *Quá trình 1­2: + Dạng 1: V = const + Dạng 2:  p = const.T (p tỉ lệ thuận với T) 1 2 (T tăngT, P tăng) 0 T Quá trình 2­3: + Dạng 1:  T = const + Dạng 2:  pV = const (p tỉ lệ nghịch với V) P 2 (p giảm, V tăng) *Quá trình 3­1: + Dạng 1:   P = const + Dạng 2:  V = const.T (V tỉ lệ thuận với T) 1 3 0 (T giảmT, V giảm) V 16
  17. 2. Giaíi phaïp 2: Biãøu diãùn caïc quaï trçnh biãún âäøi báút kyì cuía cháút khê sang hãû khaïc. 2.1. Cơ sở lý thuyết: ­ SGK vật lý 10 chỉ dừng lại ở việc xét các đẳng quá trình  +Đẳng áp. +Đẳng tích. +Đẳng nhiệt. ­ Ta có thể mở rộng cho quá trình bất kỳ qua việc thực hiện các bước  sau: + Bước 1: Xác định quy luật biến đổi của chất khí bằng phương trình  toán học (từ đồ thị suy ra hoặc dựa vào các dữ kiện đề bài):  f( P,V,T) = C1 + Bước 2: Thành lập hệ phương trình f (P,V,T) = C1 pV g (P,V,T) =   = C2 (phương trình trạng thái) T Khử 1 trong 3 thông số từ hệ trên ta được một phương trình liên hệ  giữa hai thông số còn lại:  h( y, x ) = C3 hay y = f(x). + Bước 3: Khảo sát hàm số y = f(x) ta vẽ được đồ thị trong hệ (y,x) x { P,V,T} 17
  18. y { P,V,T}, x   y. Nếu biểu diễn trong hệ (P,T) thì ta khử thông số V. Nếu biểu diễn trong hệ (P,V) thì ta khử thông số T. Nếu biểu diễn trong hệ (V,T) thì ta khử thông số P.  2.2. Áp dụng giải các dạng toán.    1 P 2.2.1.Bài toán ví dụ 1: Cho biết một lượng khí biến đổi theo  một quá trình như đồ thị bên.  Hãy biểu diễn quá trình biến đổi của  2 0 chất khí trong các hệ (T,P) và (T,V) V Hướng dẫn ­ Nhận xét: Quá trình 1­2 không phải là các đẳng quá trình    không thể sử dụng được các phương pháp thông thường. ­ Từ đồ thị, ta có quy luật biến đổi của chất khí: P = a.V ( a = tg : là hệ số góc) (1) ` pV ­ Phương trình trạng thái khí lí tưởng:   = const (2) T 1 T a. Biểu diễn trong hệ (T, P)   khử thông số V 1 2 từ (1) và (2), ta có: T = ( ).P2  T = C1.P2   0 a.const P T là hàm bậc hai của P nên đồ thị là một phần của parabol (hình vẽ). b. Biểu diễn trong hệ (T, V)   khử thông số P T 1 a từ (1) và (2), ta có:  T = ( ).V2   T = C2.V2   const 2 T là hàm bậc hai của V nên đồ thị là một phần của parabol (hình v 0 ẽ). V *Ghi nhớ kiến thức : Hệ số C1   C2 nên độ cong đồ thị là khác nhau. 18
  19. 2.2.2. Bài toán ví dụ 2:  P 2 Cho biết một lượng khí biến đổi theo một  quá trình như đồ thị trên. Hãy biểu diễn quá trình biến  đổi của chất khí trong các hệ (T, P) và (T,V). 3 1 0 Hướng dẫn V      * Quá trình 1­2:   + Dạng 1:  V = const  + Dạng 2:  P = const.T  (T tăng, P tăng) T 3 2      * Quá trình 1­2:   + Dạng 1:  T = const  1 + Dạng 2:  PV = const (P giảmP, V tăng) 0      * Quá trình 3­1:P = a.V  P (3)  T = C1.P2 ,  (P giảm, V giảm) T 1 (4)  T = C2.V2 2 0 V P 2.2.3. Bài toán ví dụ 3:  2 P2    (Tuyển tập đề thi Olympic 30 ­ 4 vật lý 11 lần thứ VIII) Người ta chứa 20 gam heli trong một xi  P1 1 lanh có píttông kín rồi cho lượng khí heli đó  biến đổi chậm chạp từ trạng thái có thể tích  0 V2 V1 V V1 = 32 lit , P1 = 4, 1atm sang trạng thái có  thể tích V2= 9lit , P2 = 15, 5atm. Hỏi nhiệt độ lớn nhất mà khí đạt được là bao  nhiêu? cho biết quá trình biến đổi của chất khí như hình vẽ. Hướng dẫn Áp suất P là hàm bậc nhất của thể tích V P = aV + b (1) Theo giả thiết, ta có: P1 = aV1 + b 4,1 = a.32 + b a = ­0,5 P2 = aV2 + b     15,5 = a.9 + b     b = 20 19
  20. Mặt khác, ta có:  m PV =  RT = const.T T (2) µ Từ (1) và (2) suy ra:  Tmax aV2 + bV = const.T (3) hay: T = f (V) Đồ thị của phương trình (3)  là một đoạn parabol đi qua gốc  0 V2 V1 P tọa độ, bề lõm quay xuống dưới  Khi đạt nhiệt độ lớn nhất nó chiếm: −b Thể tích: Vmax  =   = 20l 2a áp suất:  Pmax  = aVmax + b = 10atm µ Vậy Tmax = Pmax . Vmax .  = 490 K. mR 3. Giải pháp 3: Sử dụng đồ thị so sánh các thông số trạng thái  bằng cách vẽ thêm các đẳng quá trình pV 3.1. Cơ sở lý thuyết: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng:   = const T Sử dụng hệ số góc, xác định độ dốc  3.1.1. Quá trình đẳng nhiệt  :  T .const P P =  V + Quá trình đẳng nhiệt T1:    T2 T1.const a P =   =  1 T1 V V 0 V + Quá trình đẳng nhiệt T2:   T2 .const a  P =   =  2 V V 20

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản