Урок "Ізопроцеси. Газові закони"

Про матеріал
Методична розробка уроку для 10 класу з фізики на тему "Ізопроцеси. Газові звкони".
Перегляд файлу

  

    Тема уроку:  Ізопроцеси. Газові закони.  

    Мета уроку: 

    навчальна: вивчити поняття ізопроцесів і газові закони та перевірити на досліді їх справедливість. Навчити учнів будувати графіки і розв’язувати задачі з їх використанням;

     розвиваюча: розвивати спостережливість, логічне та творче мислення, інтерес до фізичної науки; сприяти розвитку пізнавальних здібностей учнів;

     виховна: розширювати світогляд учнів, виховувати вміння формулювати і відстоювати свою думку, впевненість у власних здібностях і знаннях.

     Тип уроку: Урок засвоєння нових знань.

     Обладнання:  Гофрований циліндр, манометр, з’єднувальні трубки, посудина з теплою водою, термометр, портрети вчених, таблиці, написи і графіки на дошці, карточки тестів для контролю знань.

ХІД УРОКУ.

I.   Актуалізація опорних знань.

1.  Завдання на карточках тестового контролю (для 4 учнів).

2.  Дати відповіді на запитання:

а) Назвіть основні положення молекулярно - кінетичної теорії.

б) Назвіть основні властивості газів і як вони залежать від молекулярної будови.

в)  Який газ називають ідеальним?

г)  Якими основними параметрами характеризують газ (термодинамічну систему - p, V, T)?

      д) Що називають рівнянням стану ідеального газу?

       е)  Сформулюйте і напишіть рівняння Менделєєва-Клапейрона?

                                  

 

R – універсальна газова стала;      R=8.31 Дж/моль∙К   

       є)  Сформулюйте і напишіть рівняння Клапейрона?

  Для даної маси газу  m=const;   M=const;     R=const;

 

 

 

II.  Мотивація навчальної діяльності учнів.

Рівняння стану ідеального газу дозволяє описати , що відбувається з газом за будь-яких змін всіх його параметрів. Однак багато процесів у газах, що відбуваються у природі, або здійснюються за участю техніки, набувають зміни тільки двох параметрів при сталій масі газу.

Розглянемо газові процеси, у яких один із трьох параметрів  - тиск р, об’єм V чи температура T залишаються постійними, а два інших змінюються.

Такі процеси називають ізопроцесами.

III.  Повідомлення теми і мети уроку.

IV.   Сприйняття та первинне усвідомлення матеріалу.

  1. Поняття ізопроцесів і газових  законів.

       Ізопроцеси –це процеси, які відбуваються  при незмінному значені одного з макроскопічних параметрів( p, V або T).

       Скільки ізопроцесів ми будемо досліджувати?

       Газові закони – це закони, які встановлюють кількісну залежність між двома параметрами стану ідеального газу для ізопроцесів.

      2. Ізотермічний процес.

Процес, що відбувається з даною масою газу при сталій температурі, називають ізотермічним (m=const, T=const).

Якщо маса газу не змінюється, то для цього процесу можна записати:

                                        

           У даному процесі температура не змінюється, тобто Т1 = Т2. Тому.

                               

Одержана формула виражає закон, встановлений дослідним шляхом в другій половині 17 століття англійським ученим Робертом Бойлем і французьким ученим Едмом Маріоттом, тому цей закон має назву закону Бойля-Маріотта.

Його можна сформулювати так: для даної маси газу при сталій температурі  добуток тиску на його об’єм є величина стала.

Отже залежність між тиском і об’ємом обернено пропорційна, а графік цієї залежності – гіпербола.

Цю криву називають ізотермою.

 

 

 

      Експериментально перевіряємо закон Бойля-Маріотта з допомогою гофрованого циліндра приєднаного до манометра.

 Робимо висновок про те що закон Бойля-Маріотта справджується.

       3. Ізобарний процес.

 Процес, що відбувається з даною масою газу при сталому тиску, називають ізобарним (m=const, p=const)..

– Який зв’язок між об’ємом і температурою в ізобарному процесі?

               

        Цей закон встановлений експериментально французьким фізиком Ж. Гей-Люссаком у 1802 р. і названий на честь вченого законом Гей-Люссака.

Він формулюється так: для даної маси газу при сталому тиску відношення об’єму до температури є величина стала.

 Графіком залежності об’єму від температури є пряма лінія яку

називають ізобарою.  

Зверніть увагу на те, як зображена ізобара біля абсолютного нуля.

 

 

Експериментально перевіряємо закон Гей-Люссака.

 Робимо висновок про те що закон справджується.

      4. Ізохорний процес.

Процес, що відбувається з даною масою газу при сталому обємі, називають ізохорним (m=const, V=const).

– Який зв’язок між тиском і температурою при ізохорному процесі? Чому?

Ця залежність між тиском і температурою була експериментально встановлена у 1787 році французьким ученим Жаком Шарлем і має назву закону Шарля.

Формулюється закон так: для даної маси газу при сталому об’ємі відношення тиску до температури є величина стала.

Графіком залежності тиску від температури є пряма лінія яку

називають ізохорою.  

 

 

 

 

 

 

 Експериментально перевіряємо закон Шарля з допомогою гофрованого циліндра приєднаного до манометра, помістивши циліндр у теплу воду.

 Робимо висновок про те що закон Шарля справджується.

       5.  Для чого потрібні газові закони?

           а).  вони дають змогу визначити як буде змінюватися один з параметрів газу, якщо відомо зміну другого (в газових балонах);

           б).  для дослідження теплових явищ( в двигунах, холодильниках, в теплових насосах);

            в).  можна передбачити, як будуть відбуватися різні процеси при певних зовнішніх умовах;

 V.  Узагальнення та систематизація знань.

   1. Дати відповіді на запитання:

 а)  Що називають ізопроцесами?

 б)  Які ви знаєте ізопроцеси?

в)  Якими законами вони описуються?

  2. Розв’язати задачу.

    При температурі 0 oС тиск у газовому балоні становить 75 кПа. Яким буде тиск газу у балоні при температурі 100 oС?

 

Дано:

V = const                          

t1 = 0 oC

p1 = 75 кПа=75000 Па

t2 = 100 oC

p2?

  1.  Розв’язати задачу.

       Повітряна куля при 17 oС має обєм 2 м2. На скільки зміниться об’єм кулі, якщо температура зросте на 10 oС?

Дано:

P = const

t1 = 17 oC

V1 = 2 м3

∆t = 10 оС

 

ΔV - ?

  1.  Реферат учня про вклад українських вчених у розвиток молекулярної фізики.
  1.     Підведення підсумків уроку.
    Підсумовуємо вивчене на уроці. Виставляємо і мотивуємо оцінки активним учням.
  2.                    Домашнє завдання: §21, задача 1(ст. 196), Л.Е.Генденштейн, І.Ю.Ненашев "Фізика 10 кл.", 2010 р.

     Використана література:

  1.   М.В. Головко "Фізика 10 кл.", Київ, 2018 р.
  2.   Л.Е. Генденштейн, І.Ю.Ненашев "Фізика 10 кл.", Харків, 2010 р.
  3.   А.П. Римкевич "Збірник задач з фізики", Харків, 2005 р.
  4. Г.Г. Кордун "Учням про видатних фізиків", Київ, 1989 р.
  5. Г.Г. Кордун "Історія фізики", Київ, 1984 р.
doc
Пов’язані теми
Фізика, 10 клас, Розробки уроків
До підручника
Фізика (рівень стандарту) 10 клас (Генденштейн Л. Е., Ненашев І. Ю.)
До уроку
§ 21. Газові закони
Додано
7 грудня 2020
Переглядів
708
Оцінка розробки
Відгуки відсутні
Безкоштовний сертифікат
про публікацію авторської розробки
Щоб отримати, додайте розробку

Додати розробку