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 hỏi và 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.

Năng lực số:

• 1.1.NC1a: HS tiếp cận, khai thác được thông tin từ nguồn học liệu số dưới sự hướng dẫn của GV.
• 1.1.NC1b: Áp dụng được kỹ thuật tìm kiếm để lấy được dữ liệu, thông tin và nội dung trong môi trường số.
• 2.1.NC1a: Sử dụng được nhiều công nghệ số để tương tác.
• 5.2.NC1b: Áp dụng được các công cụ số khác nhau và các giải pháp công nghệ có thể có để giải quyết vấn đề.
• 6.2.NC1a: Lựa chọn và sử dụng được các công cụ AI phù hợp để nâng cao hiệu suất và giải quyết các vấn đề phức tạp.

Năng lực AI

• 12.A1.2 (Con người trong hệ thống AI): Phân tích được vai trò của con người và AI trong các bước chính của quá trình ra quyết định. Thể hiện qua việc HS biết sử dụng Chatbot AI để tra cứu gợi ý hướng giải bài tập khí lý tưởng phức tạp, có tư duy phản biện để đối chiếu, kiểm chứng thuật toán của AI với các phương trình trạng thái nhằm chủ động quyết định phương án giải đúng đắn.

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, KHBD Vật lí 12.
• Phiếu học tập.
• Bộ dụng cụ: vật nặng, bình nước, bình chứa khí, ban bơm, cân, bóng chứa khí
• Máy chiếu, máy tính kết nối Internet (nếu có).
• Video AI tạo bằng công cụ AI được dùng để khởi động bài học.
• Bộ câu hỏi trắc nghiệm trên phần mềm Quizizz.

2. Đối với học sinh

• SGK, SBT Vật lí 12.
• Dụng cụ học tập theo yêu cầu của GV.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

2. 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:

3. 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:

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

4. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

a. Mục tiêu: Sử dụng kiến thức vừa được tìm hiểu về khí lí tưởng để trả lời các bài tập vận dụng.

b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức đã học và hiểu biết về thực tiễn, thực hiện nhiệm vụ.

c. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS về các bài tập liên quan đến khí lí tưởng.

d. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS về nhà hoàn thành phần Bài tập vận dụng (SGK – tr54):

Câu 1: Một lượng khí ở điều kiện tiêu chuẩn có thể tích 2 m³. Nếu nén đẳng nhiệt lượng khí này tới áp suất 5.10⁵ Pa thì thể tích của lượng khí sẽ là

A. 10 m³.

B. 1 m³.

C. 0,4 m³.

D. 4 m³.

Câu 2: Một bóng thám không có các bộ phận chính như mô tả ở Hình 13.3.

a) Tại sao vỏ bóng phải được làm bằng chất liệu đàn hồi?

b) Tại sao để bóng bay lên, người ta phải bơm vào bóng một loại khí có khối lượng riêng nhỏ hơn không khí?

c) Bóng thám không thường chỉ bay lên tới độ cao khoảng từ 30 km đến 40 km là bị vỡ. Tại sao bóng bị vỡ?

Câu 3: Một bình dung tích 40 dm³ chứa 3,96 kg khí oxygen. Hỏi ở nhiệt độ nào thì bình có thể bị vỡ, biết bình chỉ chịu được áp suất không quá 60 atm. Lấy khối lượng riêng của oxygen ở điều kiện tiêu chuẩn là 1,43 kg/m³.

Câu 4: Một bình chứa một chất khí được nén ở nhiệt độ 27°C và áp suất 40 atm. Nếu nhiệt độ của khí giảm xuống còn 12°C và một nửa lượng khí thoát ra khỏi bình thì áp suất khí sẽ bằng bao nhiêu?

Câu 5: Hình 13.4 vẽ đường biểu diễn bốn quá trình chuyển trạng thái liên tiếp của một lượng khí trong hệ toạ độ (p - T): (1 → 2); (2 → 3); (3 → 4); (4 → 1). 

Hãy chứng tỏ rằng chỉ có một trong bốn quá trình trên là đẳng tích.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học để trả lời câu hỏi vận dụng.

- GV quan sát, hướng dẫn (nếu cần thiết).

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

- Đại diện nhóm HS xung phong trả lời câu hỏi.

Gợi ý trả lời

Câu 1: Đáp án: C.

Câu 2: 

a) Khi bay lên thì các điều kiện về nhiệt độ và áp suất bên ngoài bóng thám không sẽ thay đổi dẫn đến sự thay đổi thể tích khí bên trong bóng, nên vỏ bóng phải làm bằng chất đàn hồi để đáp ứng những thay đổi này.

b) Bóng chịu tác dụng của lực hút của Trái Đất và lực nâng Archimedes của không khí. Để lực đẩy có thể lớn hơn lực hút thì trọng lượng riêng của bóng phải nhỏ hơn trọng lượng riêng của không khí (F_a > P → d_kkV > d_bV). Do đó bóng phải được bơm loại khí có trọng lượng riêng nhỏ hơn trọng lượng riêng của không khí.

…………………………………………..

…………………………………………..

…………………………………………..

- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.

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

- GV đánh giá, nhận xét.

- GV tổng kết, chuẩn kiến thức và kết thúc tiết học.

[5.2.NC1b: Sử dụng máy tính cầm tay trong tính toán.]

* HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:

- Xem lại kiến thức đã học trong nội dung Bài 13.

- Hoàn thành nội dung Vận dụng và bài tập trong SBT Vật lí 12.

- Xem trước nội dung Chương III: Từ trường – Bài 14: Từ trường.