Розробка уроку "Ізопроцеси в газах" 10 клас

Про матеріал

Розробка уроку вивчення нового матеріали "Ізопроцеси в газах" для загальноосвітніх класів, рівень стандарту, може використовуватися як цікавий матеріал для підготовки уроку молодим вчителям. Серед моїх матеріалів є також презентація до даного уроку.

Перегляд файлу

УРОК №

ПРЕДМЕТ: фізика

 

ТЕМА ПРОГРАМИ:  Властивості газів, рідин, твердих тіл

 

ТЕМА УРОКУ:  Ізопроцеси в газах.

 

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

 

МЕТА УРОКУ:

 Сформувати поняття про ізопроцеси в газах, зокрема дослідити їх з погляду МКТ, формувати науковий світогляд; сформувати вміння будувати й аналізувати графіки ізопроцесів у різних системах координат; закріпити матеріал за допомогою розв’язування задач, виконання віртуальної лабораторної роботи, перевірочних тестів.

 Розвивати  вміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки між  явищами, виходячи з положень МКТ, формувати розуміння меж застосування моделі ідеального газу; розвивати  математичний апарат фізики, вміння систематизувати і описувати результати, сприяти активізації творчого мислення і розвитку мотивації навчання шляхом використання переваг інтерактивних методів навчання.

 Показати практичне застосування ізопроцесів у природі, науці й техніці; підвищувати інтерес до предмету, стимулювати пізнавальну активність учнів; сприяти розвитку комунікативних якостей особи в процесі парно-групової роботи

 

Методи навчання, прийоми: елементи бесіди, проблемні питання, експеримент-дослідження, робота в парах

 

Форма організації навчальної діяльності: урок-дослідження з використанням комп’ютерної техніки

 

Дидактичне забезпечення: опорний  конспект, ілюстративний матеріал, роздатковий матеріал

 

Матеріально-технічне забезпечення:  комп’ютер, презентація

 

 Міжпредметні зв’язки: інформатика, математика, природознавство, українська мова.

 

Епіграф уроку

                                                               Існує лише те, що можна     виміряти.

                                                                                          Макс Планк

 

                                                                     В кожній людині є Сонце.

                                                                    Тільки дайте йому світити.

                                                                                                 Сократ    

Хід уроку

 

  1. Актуалізація знань
  1. Фізичний диктант
  2. Бліц турнір:

 

1.Що є об’єктом вивчення МКТ

2.Що в МКТ називається ідеальним газом?

          3.Що ви розумієте під параметрами газу?

4.Які термометричні параметри характеризують стан газу?

5.Яке рівняння пов’язує між собою всі три термодинамічні параметри? 6.Записати рівняння Менделєєва-Клапейрона

7.Який фізичний зміст рівняння стану газу?

8.Що таке абсолютний нуль температури? Абсолютна шкала температур?

9.Назвіть одиницю абсолютної температури.

10.Який зв’язок  існує між температурою і абсолютною температурою?

11.Чому дорівнює універсально газова стала?

 

3.Використовуючи рівняння стану ідеального газу, обчисліть невідомий параметр.  ( робота в групах)

 

IІ. Мотивація навчальної діяльності

  Багато процесів зміни стану газів у природі й у теплових машинах відбуваються так, що один із трьох макроскопічних параметрів (V, P або T) залишається або спеціально підтримується постійним. Два інших параметри при цьому змінюються.

Такий перехід називається  ізопроцесом, а рівняння його закономірності - газовим законом.

Ізопроцеси - процеси, які відбуваються при незмінному значенні одного із параметрів.

Газовий закон – кількісна залежність між двома термодинамічними параметрами газу при фіксованому значенні третього.

Газових законів, як і ізопроцесів – три. Використовуючи рівняння стану ідеального газу, можна вивести всі три закони за 10 хвилин. Але в історії фізики ці відкриття були зроблені в зворотному порядку: спочатку експериментально було отримано газові закони, і лише потім вони були узагальнені в рівняння стану. Цей шлях зайняв майже 200 років: перший газовий закон було отримано у 1662 році фізиками Бойлем та Маріоттом, рівняння стану – в 1834 році Клапейроном, а більш загальна форма рівняння – в 1874 році Д.І.Менделєєвим.

 

ІII. Вивчення нового матеріалу

Наша подальша робота будується в такий спосіб:

Ми повинні заповнити таблицю, що характеризує процес (для прикладу один з процесів характеризуємо разом, а два інших – групами з наступним поясненням і презентаціями).

 

 

План викладання матеріалу.

  1.              Визначення процесу
  2.              Історія відкриття закону
  3.              Формула і формулювання закону
  4.              Графічне зображення

 

 

Ізопроцес

Сталий параметр

Газовий закон

Формула

Графіки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Ізотермічний процес – процес зміни стану термодинамічної системи при сталій температурі.

Для ідеального газу ізотермічний процес описується законом Бойля-Маріотта.

Закон встановлено експериментально до створення молекулярно-кінетичної теорії газів англійським фізиком Робертом Бойлем в 1662 році та французьким абатом Едмоном Маріоттом, який описав незалежно від Бойля аналогічні досліди 1676 році.

Закон Бойля-Маріотта (ізотермічний процес, T=const)

 

 

Для газу даної маси при сталій температурі добуток тиску на об’єм сталий.

 

 

 

 

 

 

ізотерми

 

Закон Бойля-Маріотта справедливий для всіх газів, а також і для їх сумішей, наприклад, для повітря. Лише при тисках, в кілька сотень раз більших атмосферного, відхилення від цього закону стають суттєвими.

 

Ізотермічним можна приблизно вважати процес повільного стиску повітря або розширення газу під поршнем насосу при відкачуванні його з посудини. Правда температура газу при цьому змінюється, але в першому наближенні цими змінами можна знехтувати. Використовують закон Бойля-Маріотта у повітряних двигунах.

 Газові закони активно працюють не лише в техніці, але й в живій природі, широко застосовуються в медицині.

 

2. Ізобарний процес – процес зміни стану термодинамічної системи, що протікає при сталому тиску.

 

Для ідеального газу ізобарний процес описується законом Гей-Люссака.

Закон встановлений в 1802 році французьким фізиком Гей-Люссаком, який визначав  об’єм газу при різних значеннях температур в межах від точки кипіння води. Газ тримали в балончику, а в трубці знаходилась крапля ртуті, що закривала газ, який розміщувався горизонтально.

 

Закон Гей-Люссака (ізобарний процес p=const)

 

 

Для газу даної маси при сталому тиску відношення об’єму до температури є сталою величиною.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ізобари

 

Ізобарним можна вважати розширення газу при нагріванні його в циліндрі з рухомим поршнем. Сталість тиску в циліндрі забезпечується атмосферним тиском на зовнішню поверхню поршня.

 

3. Ізохорний процес – процес зміни стану термодинамічної системи, що протікає при сталому об’ємі.

 

Для ідеального газу ізохорний процес описується законом Шарля.

В 1787 році французький вчений Жак Шарль виміряв тиск різних газів при нагріванні при сталому об’ємі і встановив лінійну залежність тиску від температури, але не публікував дослідження. Через 15 років до таких же результатів прийшов і Гей-Люссак і, будучи на рідкість благородним, настояв, щоб закон називався на честь Шарля.

 

Закон Шарля (ізохорний процес, V=const)

 

 

Для газу даної маси при сталому об’ємі відношення тиску до температури є величиною сталою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ізохори

 

Ізохорним можна вважати збільшення тиску газу в довільній ємності або в електричній лампочці при нагріванні.

 

IV. Закріплення знань, умінь, навичок.

1. Дано графіки процесів в різних системах координат

 

Знайти у всіх трьох системах координат:

  1.               ізотерми;
  2.              ізохори;
  3.               ізобари.

 

 

 

 

 

2. Чим відрізняються стани А і Б газу даної маси?

 

 

 

 

 

 

 

 

3. При температурі 27оС тиск газу в закритій посудині був 75кПа. Яким буде тиск цього газу при температурі  - 13оС?

 

Дано:

V = const

t1 = 27oC

p1 = 75кПа

t2 = -13oC

 

 

300oK

75∙103Па

263oC

p2 – ?

              Розв’язання:

 За законом Шарля: р/Т = const.

р11 = р22,

р1Т2 = р2Т1,

р2 = р1Т21,

р2 = 75∙103∙263/300 = 65кПа.

Відповідь: 65кПа.
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V. Підведення підсумків.

 

  1. Підсумок уроку.
  2. Рефлексія.

Інтерактивна вправа «Сходинки успіху»

Дайте оцінку роботи на уроці з позиції:

 

 

 «Я»   0_____________12

 

  «Ми»     0_____________12

 

    «Урок»   0_____________12

 

  1. Про що нове дізнались? Чого навчились?
  2. Домашнє завдання:  Вивчити конспект, п.42-45

 

 

 

Середня оцінка розробки
Структурованість
5.0
Оригінальність викладу
5.0
Відповідність темі
5.0
Загальна:
5.0
Всього відгуків: 3
Оцінки та відгуки
  1. Kostina Julia
    Загальна:
    5.0
    Структурованість
    5.0
    Оригінальність викладу
    5.0
    Відповідність темі
    5.0
  2. Семеняк Зоряна
    Загальна:
    5.0
    Структурованість
    5.0
    Оригінальність викладу
    5.0
    Відповідність темі
    5.0
  3. Некрасова Тетяна Степанівна
    Загальна:
    5.0
    Структурованість
    5.0
    Оригінальність викладу
    5.0
    Відповідність темі
    5.0
doc
Пов’язані теми
Фізика, 10 клас, Розробки уроків
До підручника
Фізика (рівень стандарту) 10 клас (Сиротюк В.Д., Баштовий В.І.)
До уроку
МОЛЕКУЛЯРНА ФІЗИКА І ТЕРМОДИНАМІКА
Додано
22 березня 2018
Переглядів
8326
Оцінка розробки
5.0 (3 відгука)
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку