Giáo án Vật lí 12 Cánh diều Bài tập chủ đề 2

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI TẬP CHỦ ĐỀ 2

I. MỤC TIÊU 

1. Mục tiêu

Sau bài học này, HS sẽ:

• Trình bày tóm tắt được những kiến thức đã học về Chủ đề 2 Khí lí tưởng.

• Áp dụng được các kiến thức về mô hình động học phân tử chất khí, phương trình trạng thái khí lí tưởng, áp suất và động năng phân tử chất khí.

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: Thảo luận nhóm, tiếp thu sự góp ý và hỗ trợ thành viên trong nhóm khi ôn tập về nội dung chủ đề 2.

• 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:

• Nêu được những kiến thức cơ bản đã học về nội dung khí lí tưởng.

• 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,…

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm 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).

2. Đối với học sinh:

• SGK, SBT Vật lí 12.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

A. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

a. Mục tiêu: HS trình bày được những kiến thức cơ học đã học trong Chủ đề 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 phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề cần tìm hiểu.

d. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS vẽ sơ đồ thể hiện mối quan hệ giữa nội dung kiến thức chủ đề 2 và nộp cho GV trước buổi học.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thực hiện nhiệm vụ học tập ở nhà và nộp sản phẩm theo yêu cầu của GV.

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

- GV chiếu nhanh một số sơ đồ đầy đủ nội dung và có hình thức đẹp.

Ví dụ:

- GV mời 1 – 2 HS trình bày hệ thống kiến thức theo sơ đồ.

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 tập chủ đề 2.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động. Hướng dẫn giải một số bài toán cụ thể

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 hoàn thành nội dung Phiếu học tập.

PHIẾU HỌC TẬP   1. Vì sao nói chuyển động Brown là bằng chứng cho sự tồn tại của các phân tử? 2. Một bình chứa 140 dm3 khí nitrogen (N2) ở nhiệt độ 200C và áp suất 1 atm. Nén thật chậm để thể tích của khí N2 trong bình còn 42 dm3 sao cho nhiệt độ không đổi. a) Tính áp suất của khí sau khi nén. b) Nếu nén thật nhanh thì sẽ ảnh hưởng như thế nào đến nhiệt độ và áp suất của khí? 3. Một bình chứa 40 dm3 carbon dioxide (CO2) có áp suất 4,8.105 Pa ở nhiệt độ phòng. Biết khối lượng mol của CO2 là 44 g/mol. Tính: a) Số mol CO2 trong bình. b) Khối lượng CO2 trong bình. 4. Một xe tải vượt qua sa mạc Sahara. Chuyến đi bắt đầu vào sáng sớm khi nhiệt độ là 30C. Thể tích khí chứa trong mỗi lốp xe là 1,5 m3 và áp suất trong các lốp xe là 3,42.105 Pa. Coi khí trong lốp xe có nhiệt độ như ngoài trời. a) Giải thích vì sao các phân tử khí trong lốp xe gây ra áp suất lên thành ốp. b) Tính số mol khí trong mỗi lốp xe. c) Đến giữa trưa, nhiệt độ tăng lên đến 420C. i. Tính áp suất trong lốp ở nhiệt độ mới này. Cho rằng khí trong lốp không thoát ra ngoài và thể tích lốp không thay đổi. ii. Tính độ tăng động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử không khí do sự gia tăng nhiệt độ này. 5. Một khinh khí cầu có khoang chứa và hành khách với tổng khối lượng là 450 kg. Phần khí cầu chứa 3.103 m3 không khí. Lấy g = 9,81 m/s2. a) Tính lực tối thiểu để nâng khinh khí cầu lên khỏi mặt đất. b) Áp suất khí quyển là 1,03.105 Pa và khối lượng riêng không khí là 1,29 kg/m3. Tính số mol không khí trong khí cầu. Coi không khí là khí lí tưởng có nhiệt độ 250C. c) Khi không khí được đốt nóng, nó sẽ dãn nở và một phần bị đẩy ra ngoài qua lỗ thông hơi ở phía trên khí cầu. Tính nhiệt độ tối thiểu mà không khí bên trong khí cầu cần đạt tới để khinh khí cầu rời khỏi mặt đất. Coi khí cầu có dạng hình cầu bán kính R khi thực hiện các phép tính.

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