Giáo án Vật lí 12 kết nối Bài 13: Bài tập về khí lí tưởng

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 13: BÀI TẬP VỀ KHÍ LÍ TƯỞNG

I. MỤC TIÊU

1. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Hệ thống hoá được các kiến thức có liên quan đến các phương trình trạng thái của khí lí tưởng.

• Biết cách sử dụng các phương trình trạng thái của khí lí tưởng để giải các bài tập có liên quan.

2. Năng lực

Năng lực chung: 

• Năng lực tự học: Chủ động tích cực thực hiện những công việc của bản thân trong học tập thông qua việc tham gia đóng góp ý tưởng, đặt câu hỏivà trả lời các yêu cầu của GV đưa ra; biết lựa chọn các nguồn tài liệu học tập phù hợp.

• Năng lực giao tiếp hợp tác: Phối hợp với các bạn trong nhóm tìm ra giải pháp dùng kiến thức về chất khí để đưa được một vật từ độ sâu h lên mặt nước, tính toán tìm được lượng khí cần bơm vào bóng.

• Năng lực giải quyết vấn đề: Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến giải bài tập khí lí tưởng, đề xuất giải pháp giải quyết.

Năng lực vật lí:

• Vận dụng phương trình trạng thái của khí lí tưởng giải thích được hiện tượng, nguyên lí hoạt động của một số thiết bị trong cuộc sống. 

• Áp dụng được phương trình trạng thái của khí lí tưởng để giải một số bài tập định lượng: tính toán tìm đại lượng, bài tập liên quan đến đồ thị,…

• Phân tích được bảng số liệu nghiên cứu một quá trình biến đổi trạng thái nào đó (như quá trình đẳng áp, đẳng nhiệt, đẳng tích) để tìm ra quy luật, xử lí được số liệu, rút ra kết luận, vẽ được đồ thị.

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ, trách nhiệm, trung thực trong học tập.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:

1. Đối với giáo viên:

• SGK, SBT, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.

• Phiếu học tập.

• Máy chiếu, máy tính (nếu có).

• Bộ dụng cụ: vật nặng, bình nước, bình chứa khí, ban bơm, cân, bóng chứa khí

2. Đối với học sinh:

• SGK, SBT Vật lí 12.

• Dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS vẽ sơ đồ tư duy tổng kết kiến thức chương 2 Khí lí tưởng.

b. Nội dung: GV đặt câu hỏi kiểm tra bài cũ; HS vận dụng kiến thức đã học để trả lời các câu hỏi.

c. Sản phẩm học tập: HS hoàn thành nội dung Phiếu học tập số 1.

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1   Điền vào chỗ … để hoàn thành bảng. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng m = hằng số; số mol khí là n   Quá trình đẳng nhiệt Quá trình đẳng tích Quá trình đẳng áp ... = hằng số … = hằng số … = hằng số pV =…..=> p1V1 = ….

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành 4 nhóm.

- GV phát phiếu học tập cho các nhóm và yêu cầu HS hoàn thành nội dung Phiếu học tập số 1.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS làm việc nhóm hoàn thành phiếu học tập.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời 2 – 3 HS trình bày nội dung trả lời Phiếu học tập số 1.

ĐÁP ÁN PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1   Phương trình trạng thái của khí lí tưởng m = hằng số; số mol khí là n   Quá trình đẳng nhiệt Quá trình đẳng tích Quá trình đẳng áp T = hằng số V= hằng số p= hằng số pV =…..=> p1V1 = p2V2

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét chung và dẫn dắt vào bài học mới: Để giải các bài tập về sự chuyển trạng thái của khí lí tưởng thì cần đến những công thức nào? Chúng ta cùng tìm hiểu bài học mới để có được câu trả lời chính xác nhất. – Bài 13: Bài tập về khí lí tưởng

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động. Hướng dẫn HS về phương pháp giải bài tập về phương trình trạng thái của chất khí

a. Mục tiêu: Giúp HS nêu được các phương pháp chung trong việc giải các loại bài tập về chất khí

b. Nội dung: GV hướng dẫn HS giải một số bài toán về khí lí tưởng trong SGK.

c. Sản phẩm học tập: HS nhắc lại được các hệ thức và ý nghĩa, cách dùng từng hệ thức.

d. Tổ chức hoạt động:

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

a. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức đã học.

b. Nội dung: Cá nhân HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm khách quan để củng cố lại kiến thức đã học về khí lí tưởng.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho các câu hỏi trắc nghiệm khách quan liên quan đến nội dung khí lí tưởng.

d. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV nêu yêu cầu: Khoanh tròn vào đáp án đặt trước câu trả lời đúng

Câu 1: Nguyên nhân chất khí gây áp suất lên thành bình là do

A. nhiệt độ.

B. va chạm.

C. khối lượng chất.

D. thể tích bình.

Câu 2: Đẳng quá trình là gì?

A. Là quá trình chỉ có hai thông số biến đổi còn một thông số không đổi.

B. Là quá trình chỉ có một thông số biến đổi còn hai thông số không đổi.

C. Là quá trình cả ba thông số đều thay đổi.

D. Là quá trình cả ba thông số đều không đổi.

Câu 3: Phương trình trạng thái của một khối lượng khí lí tưởng được xác định bởi công thức nào?

A. = hằng số.

B. = hằng số.

C. = hằng số.

D. = hằng số.

Câu 4: Động năng trung bình của phân tử được xác định bằng hệ thức

A.

B.

C.

D.

Câu 5: Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về nội dung định luật Charles?

A. Khi áp suất của một khối lượng khí thay đổi thì thể tích của khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

B. Khi áp suất của một khối lượng khí thay đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

C. Khi áp suất của một khối lượng khí xác định giữ không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ nghịch với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

D. Khi áp suất của một khối lượng khí xác định giữ không đổi thì thể tích của khí tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó.

Câu 6: Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có đặc điểm gì?

A. Chuyển động hỗn loạn, không ngừng.

B. Chuyển động không ngừng quanh vị trí cân bằng luôn luôn thay đổi.

C. Chuyển động không ngừng quanh vị trí cân bằng cố định.

D. Chuyển động hỗn loạn quanh các phân tử rất xa nhau.

Câu 7: Hệ thức đúng của phương trình Clapeyron là

A. pV = nRT.

B. npV = RT.

C. p/V = nRT.

D. pT = nRV.

Câu 8: Áp suất do phân tử khí tác dụng lên thành bình phụ thuộc vào những yếu tố nào? 

A. Nhiệt độ, khối lượng và mật độ của các phân tử khí.

B. Tốc độ chuyển động nhiệt, khối lượng và mật độ của các phân tử khí. 

C. Khối lượng và mật độ của các phân tử khí và nhiệt độ.

D. Tốc độ chuyển động nhiệt, mật độ của các phân tử khí. 

Câu 9: Một khối khí ở nhiệt độ  có áp suất . Hằng số Boltzmann . Số lượng phân tử trong mỗi  của khối khí khoảng

A. .

B. .

C. .

D. .

Câu 10: Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Khối lượng khí trong hai bình bằng nhau nhưng khối lượng một phân tử khí của bình 1 lớn gấp hai lần khối lượng một phân tử khí ở bình 2. Áp suất khí ở bình 1

A. bằng áp suất khí ở bình 2.

B. gấp bốn lần áp suất khí ở bình 2.

C. gấp hai lần áp suất khí ở bình 2.

D. bằng một nửa áp suất khí ở bình 2.

Câu 11: Coi Trái Đất là một khối cầu bán kính 6400 km, nếu lấy toàn bộ số phân tử nước trong 1 g hơi nước trải đều trên bề mặt Trái Đất thì mỗi mét vuông trên bề mặt Trái Đất có bao nhiêu phân tử nước? Biết khối lượng mol của phân tử nước khoảng 18 g/mol.

A. 6,52.10⁷ phân tử.

B. 3,33.10⁷ phân tử.

C. 6,02.10⁷ phân tử.

D. 7,21.10⁷ phân tử.

Câu 12: Ở điều kiện chuẩn, khối lượng riêng của oxygen là 1,43 kg/m³. Đựng lượng khí oxygen trong một bình kín có thể tích 15 lít dưới áp suất 150 atm ở nhiệt độ 0⁰C. Khối lượng lượng khí oxygen này là

A. 3,23 kg.

B. 214,5 kg.

C. 7,5 kg.

D. 2,25 kg.

Câu 13: Phương trình trạng thái của khí lí tưởng không được ứng dụng trong trường hợp nào dưới đây?

A. Nghiên cứu sự thay đổi khối lượng của không khí trong khí quyển. 

B. Nghiên cứu sự thay đổi áp suất và thể tích của các lớp khí tồn tại trong các vật liệu.

C. Nghiên cứu, chế tạo các thiết bị liên quan đến chất khí.

D. Nghiên cứu sự thay đổi khối lượng riêng của không khí trong khí quyển.

Câu 14: Áp suất khí không phụ thuộc vào đại lượng nào sau đây?

A. Kích thước phân tử.

B. Khối lượng phân tử.

C. Tốc độ chuyển động của phân tử.

D. Lực liên kết phân tử.

Câu 15: Hệ thức nào sau đây không đúng với định luật Boyle?

A. T₂V₁ = T₁V₂. 

B.

C.

D.

------------------------------------------

-------------------Còn tiếp---------------------