SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HOÁ

TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI
--------------------&---------------------

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỘT SỐ GIẢI PHÁP GIÚP HỌC SINH LỚP 10
RÈN LUYỆN KỸ NĂNG PHÂN TÍCH – TỔNG HỢP
BÀI TẬP VẬT LÍ “CHƯƠNG CHẤT KHÍ”

Người thực hiện: Hà Thị Thanh
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc môn: Vật lí

1
THANH HOÁ NĂM 2019


MỤC LỤC
TRANG

I.MỞ ĐẦU
1 Lý do lựa chọn đề tài......................................................................01
2 Mục đích nghiên cứu......................................................................01
3. Đối tượng nghiên cứu...................................................................02
4. Phương pháp nghiên cứu...............................................................02
II.NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1. Cơ sở lý luận ................................................................................02
2. Thực trạng vấn đề..........................................................................02
3. Các giải pháp giải quyết vấn đề.....................................................03

- Bài tập vật lí là một hình thức củng cố, ôn tập, hệ thống hóa kiến thức trong
một chương hay một phần.
- Đứng về mặt điều khiển hoạt động nhận thức thì bài tập vật lí còn là phương
tiện kiểm tra kiến thức và kĩ năng của học sinh.
Việc vận dụng phương pháp phân tích – tổng hợp để giải bài tập vật lí ở chương
này sẽ mở cho các em một hướng giải bài tập linh hoạt hơn. Trên cơ sở những dữ
kiện đề ra, phân tích những đại lượng và tìm mối liên hệ giữa những đại lượng đó
dựa trên các định luật vật lí đã học, tổng hợp lại và tìm ra hướng giải phù hợp và
đúng nhất của bài toán, nhờ đó rèn luyện khả năng phân tích – tổng hợp, tư duy
sáng tạo cho học sinh.
3


2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.
- Học sinh nắm vững kiến thức lý thuyết về chương ‘‘Chất khí’’.
- Nhận dạng được bài tập, từ đó chọn phương pháp giải thích hợp mang lại
kết quả thật nhanh, thật chính xác.
- Phân loại và đưa ra phương pháp giải.
3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
- Bài tập phần ‘‘Chất khí’’.
- Học sinh THPT
4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
- Phương pháp thực nghiệm, phương pháp thống kê
- Tham khảo các tài liệu liên quan đến đề tài.
- Đề xuất phương pháp giải tổng quát.

II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lý luận
Đổi mới phương pháp dạy học là khắc phục phương pháp truyền thụ một chiều,
rèn luyện thói quen,nếp sống tư duy sáng tạo của người học.Để thực hiện được


Khá

Tb

Yếu

Kém

SL

%

SL

%

SL

%

SL

%

SL

%

01

p
Hoặc:

1
hay pV = hằng số
V

p1V1 = p2V2 = …

III. Đường đẳng nhiệt.
Đường biểu diễn sự biến thiên của áp suất theo thể tích khi nhiệt độ không đổi gọi
là đường đẳng nhiệt.
Dạng đường đẳng nhiệt :

5


Trong hệ toạ độ p, V đường đẳng nhiệt là đường hypebol.

3.1.2 : QUÁ TRÌNH ĐẲNG TÍCH. ĐỊNH LUẬT SÁC-LƠ
I. Quá trình đẳng tích.
Quá trình đẳng tích là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích không đổi.
II. Định luật Sác –lơ.
Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với
nhiệt độ tuyệt đối.
p ~T 

p1
p2
p


p
thay đổi theo bản chất, nhiệt độ và áp suất
T

của chất khí.
Chỉ có khí lí tưởng là tuân theo đúng các định luật về chất khí đã học.
II. Phương trình trạng thái của khí lí tưởng.
Xét một lượng khí chuyển từ trạng thái 1 (p 1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2)
qua trạng thái trung gian (1’) (p’, V2, T1) :

- Từ TT.1  TT. 1’ : quá trình đẳng nhiệt
p1V1

Ta có p1V1=p’V2 => p’= V
2

- Từ TT.1’ TT.2 : quá trình đẳng tích:
p'

p '

2
Ta có T  T
1
2

(2)
pV




V~ T 

V
hằng số
T

hay

V1 V2

T1 T2

3. Đường đẳng áp.
Đường biểu diễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi
là đường đẳng áp.
V
Dạng đường đẳng áp :
P1
P2>P
1

P2
O

T(K
)

Trong hệ toạ độ OVT đường đẳng tích là đường thẳng kéo dài đi qua gốc toạ độ.

p1V1 = p2V2 => 1.V1 = 25.20 => V1 = 500lít
Bước 4:Củng cố.
Khi tính tỉ số của cùng một đại lượng thì dùng đơn vị chung cho cả mẫu
số và tử số.
Ví dụ 2: Một bọt khí ở đáy hồ sâu 6m nổi lên đến mặt nước. Hỏi thể tích của bọt
khí tăng lên bao nhiêu lần?
Giải
Bước 1:Tóm tắt đề:
Đại lượng đã cho: áp suất p1 ở độ sâu 6m; áp suất khí quyển p2
V2

Đại lượng cần tìm: Tỉ số V
1

Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
Cần tính các đại lượng đã cho thành số,sau đó áp dụng định luật Bôi lơMairôt.
Ta có p2=1atm = 1,013.105 Pa
p1=p2+  p
 p là độ chênh lệch áp suất ứng với độ chênh  h của độ sâu là 6m trong
nước ( nước có khối lượng riêng là  =1000kg/m3).
 p=  g  h=1000.9,81.6=58860 Pa

Bước 3: Thực hiện kế hoạch giải.
Theo định luật Bôi lơ- Mariôt: p1V1=p2V2
9


P

V

3.2.2.1.Phương pháp
Quá trình đẳng tích là quá trình trong đó thể tích được giữ không đổi
Nội dung định luật Sác-lơ: Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định,
p

p

1
2
áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. T  T
1
2

Trong đó áp suất đơn vị ( Pa), thể tích đơn vị ( lít)
1atm = 1,013.105Pa, 1mmHg =133,32 Pa, 1 Bar = 105Pa
T = 273 + t (0C)
3.2.2.2. Ví dụ minh họa.
10


Ví dụ1: Một bình kín chứa khí ở áp suất 100kPa và nhiệt độ 17 0C. Làm nóng bình
đến 570C.
a, Tính áp suất của khí trong bình ở 570C.
b, Vẽ đường biểu diễn biến thiên áp suất theo nhiệt độ.
Hướng dẫn:
Bước 1: Tóm tắt đề.
Đại lượng đã biết: t1=170C; p1 = 100kPa.
Đại lượng cần tìm: áp suất p2 ở nhiệt độ
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
Cần đổi nhiệt độ: T1= t1 + 273 = 290K

300

T(K
)

Bước 4:Củng cố.
Chú ý đoạn thẳng kéo dài của đường biểu diễn áp suất theo nhiệt độ đi qua gốc
tọa độ O
Ví dụ2: Một bình khí được đóng kín bằng một nút có tiết diện 3,2cm 2. Áp suất của
khí trong bình bằng áp suất khí quyển bên ngoài,nhiệt độ khí là 7 0C. Lực ma sát giữ
nút có giá trị cực đại là 8N. Hỏi phải đun nóng khí đến nhiệt độ nào để nút bật ra.
Hướng dẫn:
11


Bước 1: Tóm tắt đề.
Đại lượng đã biết: p1=p0=1,013.105Pa; t1=70C; Fms=8N; S=3,2cm2
Đại lượng cần tìm: t2 để bật nút ra
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
Để nút bật ra thì áp suất của khí trong bình cần có giá trị lớn hơn áp suất khí
quyển cộng với áp suất do lực ma sát tác dụng lên nút bình. Tức là phải đun nóng
khí lên nhiệt độ t2 để khí trong bình có áp suất:

P2 �P0  Pms với Pms=

F
S

Lượng khí ở hai trạng thái:
p1=p0=1,013.105Pa ; T1=273+ t1=280K

1, 013.105

Vậy phải đun nóng khí đến nhiệt độ 347,2K tức là 74,20C.
Bước 4:Củng cố. Phải làm rõ bản chất của vấn đề là muốn cho nút bật ra thì áp suất
của khí trong bình phải lớn hơn áp suất khí quyển cộng với áp suất do lực ma sát
tác dụng lên nút.
BÀI TẬP ÁP DỤNG :
Bài 1: Van an toàn của một nồi áp suất sẽ mở khi áp suất trong nồi là 9atm. Ở 20 0C,
hơi trong nồi áp suất 1,5atm.Hỏi ở nhiệt độ nào thì van an toàn sẽ mở?
ĐS: 1758K hay 14850C
Bài 2: Đun nóng đẳng tích một khối khí lên 20 oC thì áp suất khí tăng thêm1/40 áp
suất khí ban đầu. tìm nhiệt độ ban đầu của khí.

12


Đs:T2 = T1 + 20

� T1 

p1. T1  20
41p1
40

 800K � t1  527oC

Bài 3: Nếu nhiệt độ khí trơ trong bóng đèn tăng từ nhiệt độ t 1 = 15oC đến nhiệt độ
t2 = 300oC thì áp suất khi trơ tăng lên bao nhiêu lần?
Đs: Áp suất sau khi biến đổi gấp 1,99 lần áp suất ban đầu.
3.2.3.Chủ đề 3: PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI CỦA KHÍ LÍ

1atm = 1,013.105Pa, 1mmHg =133,32 Pa, 1 Bar = 105Pa
T = 273 + t (0C)
3.2.3.2. Ví dụ minh họa.
Ví dụ1: Một lượng khí đựng trong một xi lanh được đậy kín bởi một pittông.
Pittông chuyển động tự do được. Lúc đầu lượng khí có nhiệt độ là 20 0C thì đo được
thể tích khí là 12 lít. Đưa xi lanh đến nơi có nhiệt độ là 70 0C, khí nở ra đẩy pittông
đi lên. Thể tích của lượng khí trong xi lanh lúc đó là bao nhiêu?
Hướng dẫn:
Bước 1: Tóm tắt đề.
Đại lượng đã biết : t1=200C; V1=12 lít; t2=700C
Đại lượng cần tìm: V2
Bước 2: Phân tích bài tập và lập kế hoạch giải.
13


Vì lượng khí được đậy kín bởi xi lanh tự do dịch chuyển nên khi nhiệt độ
tăng lên thì pittông đi lên và ở vị trí cân bằng mới nên áp suất khí trong bình vẫn
không đổi. Áp dụng mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình
đẳng áp để tìm V2.
Bước3: Thực hiện kế hoạch giải:
Áp dụng mối liên hệ giữa thể tích và nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình đẳng áp
V1 V2

T1 T2

T

273  70

343



Bước3: Thực hiện kế hoạch giải:
V

V

1
2
Áp dụng quá trình đẳng áp: T  T
1
2

T

27  273

3
2
=> V2  T .V1 177  273 .15 10cm
1

Thể tích thủy ngân chảy vào bình: V=V1 - V2 = 5cm3
Khối lượng thủy ngân chảy vào bình : m=  .V = 68g
Bước 4:Củng cố
Chú ý áp suất khí trong bình trước và sau khi thủy ngân chảy vào bằng
nhau( bằng áp suất khí quyển) nên ta áp dụng quá trình đẳng áp cho khối khí.
Ví dụ3: Trong một xi lanh đặt thẳng đứng tiết diện S = 100cm 2 được đậy bằng
pittông cách đáy xi lanh h=0,4m, có chứa một lượng không khí ở nhiệt độ
t1=270C.Đặt lên mặt pittông vật nặng khối lượng 50kg thì thấy pittông đi xuống một


=> T2  p2V2 T1 

( p0 

p1V1

mg
)(h  d )
S
T1
p0 h

Thay số ta tìm được nhiệt độ không khí trong xi lanh:
T2=360K hay t2=870C
Bước 4:Củng cố
Bài này chú ý thể tích khối lượng khí nhốt trong xi lanh V=S.h
BÀI TẬP ÁP DỤNG :
Bài 1: Trong xilanh của một động cơ có chứa một lượng khí ở nhiệt độ 47 o C và áp
suất 0,7 atm.
a. Sau khi bị nén thể tích của khí giảm đi 5 lần và áp suất tăng lên tới 8atm. Tính
nhiệt độ của khí ở cuối quá trình nén?
b. Người ta tăng nhiệt độ của khí lên đến 273 oC và giữ pit-tông cố định thì áp suất
của khí khi đó là bao nhiêu?
Đs: a, 731K; b,1,19atm
Bài 2: Tính khối lượng riêng của không khí ở 100 oC , áp suất 2.105 Pa. Biết khối
lượng riêng của không khí ở 0oC, áp suất 1.105 Pa là 1,29 Kg/m3?
1

Đs:  2 = 0,54 = 1,85 kg/m3


Trung
bình

Yếu

Kém

TB trở
lên

3,5%

32,22%

42,14%

22,14%

0%

77,86%

20,43% 42,86%

35,21%

1,5%

0%


III. KẾT LUẬN
Đối với bộ môn Vật lí việc nắm vững kiến thức giáo khoa là rất quan trọng
nhưng để vận dụng kiến thức vào để giải một bài tập cụ thể mang lại kết quả chính
xác và khoa học là vô cùng quan trọng. Do đó việc hướng dẫn học sinh lựa chọn
phương pháp giải thích hợp để học sinh khắc sâu kiến thức thì đòi hỏi người dạy
phải cung cấp cho học sinh một hệ thống các phương pháp, các kỹ năng đã được
đúc kết cho bản thân để vận dụng vào từng đối tượng cụ thể, có như thế mới mang
lại kết quả giảng dạy như mong muốn.
Với đề tài trên đã giúp cho học sinh rất nhiều cả về phương pháp giải toán lẫn
thái độ học tập môn Vật lí cũng được nâng lên đáng kể. Từ đó học sinh có thể vận
dụng để giải các dạng bài toán có liên quan một cách dễ dàng hơn.
Phương pháp phân loại như vậy có thể chưa phải là phương pháp tối ưu, nhưng
tôi thấy có thể áp dụng được cho các đối tượng học sinh khác nhau trong quá trình
giảng dạy trực tiếp trên lớp.
Tuy nhiên, đề tài tôi làm vẫn còn thiếu sót mong nhận được những đóng góp và
bổ sung thêm những ý kiến và bài tập hay của các đồng nghiệp để đề tài của tôi
hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 10 tháng 5 năm.2019
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của
mình viết, không sao chép nội dung của
người khác.
Người thực hiện

Hà Thị Thanh
18