Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí
Giáo án bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí sách Vật lí 12 cánh diều. Được thiết kế theo công văn 5512, chi tiết, đầy đủ. Giáo án là bản word, có thể tải về và dễ dàng chỉnh sửa. Bộ giáo án có đầy đủ các bài trong học kì 1 + học kì 2 của Vật lí 12 cánh diều. Kéo xuống dưới để tham khảo chi tiết.
Xem: => Giáo án vật lí 12 cánh diều
Xem video về mẫu Giáo án Vật lí 12 Cánh diều bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí
Các tài liệu bổ trợ khác
Xem toàn bộ: Giáo án vật lí 12 cánh diều đủ cả năm
Ngày soạn:…/…/…
Ngày dạy:…/…/…
BÀI 3: ÁP SUẤT VÀ ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ CHẤT KHÍ
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Sau bài học này, HS sẽ:
Giải thích được chuyển động của các phân tử ảnh hưởng như thế nào đến áp suất tác dụng lên thành bình và từ đó rút ra được hệ thức với là số phân tử khí trong một đơn vị thể tích (sử dụng mô hình va chạm một chiều đơn giản rồi mở rộng ra cho trường hợp ba chiều bằng cách sử dụng , không yêu cầu chứng minh một cách chính xác và chi tiết).
Nêu được công thức hằng số Boltzmann,
So sánh với pV = nRT, rút ra được động năng tịnh tiến trung bình của phân tử tỉ lệ với nhiệt độ T.
2. Năng lực
Năng lực chung:
Năng lực tự chủ và 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 hỏi và trả lời các yêu cầu của GV đưa ra về nội dung áp suất chất khí và động năng phân tử khí lí tưởng.
Năng lực giao tiếp hợp tác: Làm việc nhóm, tích cực tham gia thảo luận nhóm, trao đổi và chia sẻ ý tưởng về nội dung học tập.
Năng lực giải quyết vấn đề: Đề xuất vấn đề, nêu giả thuyết, lập kế hoạch, sáng tạo nhiều cách để giải quyết các tình huống thực tế liên quan đến áp suất chất khí và động năng trung bình của các phân tử khí.
Năng lực vật lí:
Viết được biểu thức áp suất theo mô hình động học phân tử.
Thiết lập và viết được biểu thức động năng phụ thuộc nhiệt độ.
Tính được giá trị của hằng số k = 1,38.10-23 J/K.
Vận dụng được công thức áp suất theo mô hình động học phân tử và công thức động năng trung bình của phân tử phụ thuộc nhiệt độ, giải thích được biểu thức liên hệ các thông số trạng thái của quá trình đẳng nhiệt và đẳng tích.
3. Phẩm chất
Chăm chỉ có ý thức về nhiệm vụ học tập; ý thức vận dụng kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn.
Trung thực trong quá trình tiến hành thí nghiệm và xử lí số liệu.
II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU:
1. Đối với giáo viên:
SGK, SBT, SGV Vật lí 12, Kế hoạch bài dạy.
Hình ảnh và bảng trong SGK: hình ảnh mô hình phân tử khí chuyển động trong bình hình lập phương,…
Phiếu học tập.
Máy chiếu, máy tính (nếu có).
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 xác định được đối tượng nghiên cứu của bài học thông qua hiện tượng thực tế.
b. Nội dung: GV cho HS thảo luận về câu hỏi, HS phát biểu ý kiến của bản thân về áp suất khí, từ đó GV định hướng HS vào nội dung của bài học.
c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS và nhu cầu tìm hiểu về áp suất và động năng phân tử chất khí.
d. Tổ chức thực hiện:
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập
- GV chiếu hình ảnh vụ cháy lớn trên mặt biển Mexico ngày 1/7/2021 (hình 3.1) cho HS quan sát.
Ngày 01/7/2021, trên mặt biển phía tây bán đảo Yucatan (lu-ca-tan, vịnh Mexico) xuất hiện một đám lửa lớn do cháy khí hoá lỏng rò rỉ từ một đường ống dẫn dưới đáy biển. Một lượng lớn người và phương tiện đã phải huy động để khắc phục sự cố này (Hình 3.1).
Áp suất khí trong bình chứa quá cao có thể gây ra rò rỉ khí. Chính chuyển động của các phân tử khí trong bình chứa đã gây ra áp suất lên thành bình. Vậy mối liên hệ giữa chuyển động của các phân tử khí với áp suất khí tác động lên bình chứa như thế nào?
Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập
- HS thảo luận, suy nghĩ và trả lời câu hỏi.
Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận
- GV mời 2 – 3 HS trả lời câu hỏi.
Gợi ý trả lời:
- Phân tử chuyển động với vận tốc càng lớn thì va đập với vỏ bình càng mạnh và áp suất của khí trong bình càng lớn.
- Khối lượng phân tử càng lớn, số phân tử càng nhiều thì va đập với bình càng nhiều, áp suất càng lớn.
Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập
- GV nhận xét chung và dẫn dắt vào bài học mới: Áp suất khí phụ thuộc vào các đại lượng nào? Chúng ta cùng tìm hiểu trong bài học ngày hôm nay – Bài 3: Áp suất và động năng phân tử chất khí.
B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC
Hoạt động 1. Xây dựng công thức tính áp suất khí lí tưởng
a. Mục tiêu: HS xây dựng được biểu thức tính áp suất khối khí tác dụng lên thành bình.
b) Nội dung: Từ việc phân tích ảnh hưởng của chuyển động nhiệt của các phân tử khí đến áp suất tác dụng lên thành bình, HS rút ra được biểu thức tính áp suất của khối khí tác dụng lên thành bình trong đó µ là mật độ phân tử khí.
c) Sản phẩm học tập: HS thiết lập được biểu thức tính áp suất của khối khí tác dụng lên thành bình .
d. Tổ chức thực hiện:
HOẠT ĐỘNG CỦA GV - HS | DỰ KIẾN SẢN PHẨM |
Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập - GV chiếu mô hình phân tử khí chuyển động trong bình lập phương (hình 3.2) cho HS quan sát. - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và tìm hiểu về cách tính áp suất của khí lên thành bình. - GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm đôi và trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr45) + Câu hỏi 1 (SGK – tr45): So sánh vận tốc của phân tử trước và sau va chạm đàn hồi với thành bình. + Câu hỏi 2 (SGK – tr45): Lập luận để chứng tỏ rằng số phân tử đến va chạm với một đơn vị diện tích thành bình trong 1s là µv với v là tốc độ trung bình của các phân tử khí, µ là số phân tử trong một đơn vị thể tích. + Câu hỏi 3 (SGK – tr45): Vì sao độ lớn lực F được xác định bằng công thức (3.2) có độ lớn bằng lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình? - GV kết luận biểu thức tính lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình. - GV tiếp tục yêu cầu HS thảo luận và trả lời nội dung Câu hỏi (SGK – tr46) + Câu hỏi 4 (SGK – tr46): Nhận xét về số phân tử chuyển động trên một trục xác định so với tất cả các phân tử khí trong bình. + Câu hỏi 5 (SGK – tr46): Gọi µ là số phân tử khí trong một đơn vị thể tích. Chứng tỏ rằng áp suất do các phân tử khí tác dụng lên thành bình được tính bằng công thức: - GV kết luận về công thức tính áp suất khí lí tưởng. - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK và nhận xét về kết quả xây dựng công thức. - Để củng cố kiến thức vừa học, GV yêu cầu HS trả lời nội dung Luyện tập 1 (SGK – tr46) 1. Ở nhiệt độ phòng và áp suất 105 Pa, không khí có khối lượng riêng khoảng 1,29 kg/m3. Xác định giá trị trung bình của bình phương tốc độ các phân tử không khí. Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập - HS đọc thông tin SGK, làm việc theo nhóm và trả lời câu hỏi. - GV quan sát, hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết). Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận - GV mời đại diện HS báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ trước lớp. *Trả lời Câu hỏi 1 (SGK – tr45) - Vận tốc phân tử trước va chạm với thành bình là v thì sau va chạm là -v. *Trả lời Câu hỏi 2 (SGK – tr45) - Số phân tử đến va chạm với một đơn vị diện tích thành bình trong 1 s là số các phân tử trong phần hình hộp có đáy là một đơn vị diện tích và chiều cao là v (bằng quãng đường trung bình của các phân tử khí đi được trong 1 s). *Trả lời Câu hỏi 3 (SGK – tr45) - Lực gây ra biến đổi động lượng của phân tử khí khi va chạm là lực do thành bình tác dụng lên phân tử. Theo định luật III Newton thì lực này có độ lớn bằng lực do phân tử khí tác dụng lên thành bình. *Trả lời Câu hỏi 4 (SGK – tr46) - Do các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không có phương ưu tiên nên số phân tử chuyển động trên mỗi phương là như nhau. Vậy số phân tử chuyển động trên một trục bằng 1/3 tổng số phân tử chuyển động trong bình (theo 3 trục tọa độ). *Trả lời Câu hỏi 5 (SGK – tr46) - Vì µ là số phân tử khí trong một đơn vị thể tích nên . Do đó, - GV mời HS khác nhận xét, bổ sung. Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập - Từ kết quả thảo luận của nhóm, GV nhận xét, đánh giá quá trình HS thực hiện nhiệm vụ. - GV kết luận về nội dung Xây dựng công thức tính áp suất khí lí tưởng. - GV chuyển sang nội dung Tìm hiểu liên hệ giữa động năng tịnh tiến của phân tử khí và nhiệt độ T. | I. ÁP SUẤT CHẤT KHÍ 1. Áp suất của khí lên thành bình - Mỗi phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất lên thành bình là: Trong đó, F là độ lớn của lực do phân tử khí tác dụng vuông góc lên diện tích S của thành bình. - Cần tính được tỏng áp suất do các phân tử khí trong bình tác dụng lên thành bình khi va chạm để tính áp suất của chất khí. 2. Công thức tính áp suất khí - Biểu thức áp suất chất khí tác dụng lên thành bình là Trong đó: + µ là mật độ phân tử khí. + m, lần lượt là khối lượng và trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí. 3. Nhận xét - Mật độ chất khí càng lớn, áp suất của chất khí càng lớn; khối lượng phân tử khí càng lớn thì phân tử sẽ gây ra áp suất càng lớn trong quá trình va chạm.. - Áp suất p tỉ lệ thuận với giá trị trung bình của bình phương tốc độ phân tử khí . Nguyên nhân là nếu một phân tử di chuyển với tốc độ lớn hơn thì nó không chỉ tác dụng vào thành bình chứa mạnh hơn mà nó còn va chạm với thành bình thường xuyên hơn. |
Hoạt động 2. Tìm hiểu liên hệ giữa động năng tịnh tiến của phân tử khí và nhiệt độ T
a. Mục tiêu: HS rút ra được động năng tịnh tiến trung bình của phân tử tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối T, nêu được biểu thức hằng số Boltzmann.
b) Nội dung: HS rút ra được động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối T và nêu được biểu thức hằng số Boltzmann
c) Sản phẩm học tập: HS nêu được biểu thức hằng số Boltzmann , biểu thức tính động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí theo nhiệt độ tuyệt đối T.
------------------------------------------
-------------------Còn tiếp---------------------
Trên chỉ là 1 phần của giáo án. Giáo án khi tải về có đầy đủ nội dung của bài. Đủ nội dung của học kì I + học kì II
Khi đặt nhận được những gì?
- Trắc nghiệm cấu trúc mới: 15 - 20 phiếu
- Ít nhất 5 đề thi theo mẫu mới. Có đủ: ma trận, thang điểm, đáp án...
- Giáo án đồng bộ word + PPT: Đủ kì I
- Sau đó, sẽ được bổ sung liên tục để 30/01 có đủ cả năm
Phí giáo:
- Giáo án word: 350k/học kì - 400k/cả năm
- Giáo án powepoint: 450k/học kì - 500k/cả năm
- Trọn bộ word + PPT: 700k/học kì - 800k/cả năm
=> Chỉ gửi 350k. Tải giáo án về dùng thực tế. Thấy hài lòng thì 15 ngày sau mới gửi số phí còn lại
Cách đặt:
- Bước 1: Gửi phí vào tk: 0011004299154 - Chu Văn Trí - Ngân hàng Vietcombank
- Bước 2: Nhắn tin tới Zalo Fidutech - nhấn vào đây để thông báo và nhận giáo án
Xem toàn bộ: Giáo án vật lí 12 cánh diều đủ cả năm
ĐẦY ĐỦ GIÁO ÁN CÁC BỘ SÁCH KHÁC
GIÁO ÁN WORD LỚP 12 CÁNH DIỀU
Giáo án hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 cánh diều
Giáo án Tin học 12 - Định hướng khoa học máy tính cánh diều
Giáo án Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng cánh diều
GIÁO ÁN POWERPOINT LỚP 12 CÁNH DIỀU
Giáo án Powerpoint Toán 12 Cánh diều
Giáo án powerpoint hình học 12 cánh diều
Giáo án powerpoint đại số 12 cánh diều
Giáo án powerpoint vật lí 12 cánh diều
Giáo án powerpoint sinh học 12 cánh diều
Giáo án powerpoint hoá học 12 cánh diều
Giáo án powerpoint ngữ văn 12 cánh diều
Giáo án powerpoint lịch sử 12 cánh diều
Giáo án powerpoint địa lí 12 cánh diều
Giáo án powerpoint Kinh tế pháp luật 12 cánh diều
Giáo án powerpoint Công nghệ 12 Công nghệ điện - điện tử cánh diều
Giáo án powerpoint Công nghệ 12 Lâm nghiệp - Thuỷ sản cánh diều
Giáo án powerpoint Tin học 12 - Định hướng Tin học ứng dụng cánh diều
Giáo án powerpoint Tin học 12 - Định hướng khoa học máy tính cánh diều
Giáo án powerpoint hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp 12 cánh diều
GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ LỚP 12 CÁNH DIỀU
GIÁO ÁN POWERPOINT CHUYÊN ĐỀ 12 CÁNH DIỀU
GIÁO ÁN DẠY THÊM LỚP 12 CÁNH DIỀU
Giáo án dạy thêm toán 12 cánh diều
Giáo án dạy thêm ngữ văn 12 cánh diều
Giáo án powerpoint dạy thêm ngữ văn 12 cánh diều
Giáo án powerpoint dạy thêm toán 12 cánh diều