Газовые законы. Решение задач

Автор публикации:

Дата публикации:

Краткое описание: ...

Методическая разработка урока по физике в 10 классе по теме: «Газовые законы. Решение задач на изопроцессы»


Продолжительность урока – 90 минут(2- урока)

Цели урока:

Учебные:

- уметь выводить газовые законы, понимать, читать и строить графики изопроцессов;

- способствовать выработке умений применять полученные знания при работе с графиками;

- формировать умение применять полученные знания на практике;

Развивающие:

- развивать аналитические и практические умения учащихся;

- развивать навыки самостоятельной и исследовательской работы, анализа своей работы, взаимоконтроля, развивать устную речь, с целью развития познавательного интереса учащихся;

Воспитательные:

- воспитывать умение высказывать свою точку зрения, слушать других, принимать участие в диалоге;

- формировать способности к позитивному сотрудничеству;

- формирование мировоззренческих понятий о познаваемости мира, для воспитания чувства само- и взаимоуважения при работе в парах, группах.

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Формы организации познавательной деятельности:

  • фронтальная;

  • парная;

  • индивидуальная

Техническое обеспечение урока: мультимедийный проектор, компьютер, интерактивная доска, презентация «Газовые законы», карточки-задания, листы самооценки.


ХОД УРОКА

1. Организационный момент. (2 мин)


2. Проверка домашнего задания (20 мин)

Учитель (блиц-опрос):

- Какова тема прошлого урока?

- Как выглядит уравнение Менделеева – Клапейрона?

- Для чего нужно это уравнение состояния для идеального газа?


Для проверки усвоения навыков решения задач на уравнение состояния идеального газа выполним самостоятельную работу. На столах лежат карточки – задания. Работаем с карточкой номер 1 по вариантам. Ваша задача – заполнить таблицу (приложение 1).

2 человека по вариантам выполняют тоже задание на полузакрытых досках. (слайд 1)

Учитель: Для проверки работы нам нужны критерии ее оценивания, давайте вместе сформулируем критерии – за что можно поставить оценку (учащиеся предлагают свои критерии).

На обратной стороне карточки записаны критерии оценивания работы. Посмотрите внимательно – совпадают ли наши критерии с теми, что предложены на листах? Обменяйтесь работами.

Проверяем задания, выполненные на доске, и сверяем их с ответами в ваших карточках. Ученики, работающие у доски, вносят свои ответы в таблицу на интерактивной доске.

Методом взаимоконтроля проверьте правильность выполнения задания и выставьте оценку. Передаем карточку с последних парт на первые.


3. Актуализация знаний. (3 мин):

Уравнение состояния идеального газа или связывает 3 макроскопических параметра, каких? (слайд 2)

Количественная зависимость между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего называют газовыми законами.

- Как вы считаете, сколько их и какие это могут быть уравнения – законы?

- Озвучьте тему нашего урока (слайд 3) и сформулируйте его цель (спросить несколько человек и обобщить цель урока).


4. Изучение нового материала (15 мин.):

Учитель: Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров называют изопроцессами (от греческого слова «изос» - равный). Изопроцесс – это идеализированная модель реального процесса, которая только приближенно отражает действительность.

- Сколько параметров связывает между собой уравнение состояния?

- Сколько изопроцессов мы должны изучить?


Для групповой работы класс делится на три группы (три ряда). Работая с учебником (§ 69 на стр. 186), каждая группа изучает изопроцесс по следующему плану исследования: (слайд 4)

1) определение изопроцесса;

2) формула закона, название закона;

3) историческая справка;

4) графическое изображение процесса;

5) название графика.


Итак, рассмотрим с вами три изопроцесса. Каких?

Каждая группа у доски представляет свой закон согласно плану. Одна группа выступает, другие две группы записывают в тетрадь.


1 группа. I. Изотермический процесс ( слайд)

Процесс изменения состояния системы макроскопических тел (термодинамической системы) при постоянной температуре называют изотермическим («изос» - равный; «термос» - теплый)

; Т = const , рV = const

Историческая справка: этот закон экспериментально был открыт в 1662 г английским ученым Р.Бойлем и независимо от него несколько позже в 1676 г французским физиком Э.Мариоттом.

Поэтому оно носит название закона Бойля – Мариотта.


Зависимость давления газа от объема при постоянной температуре графически изображают кривой, которую называют изотермой.

[pic]








Учитель: Этот изотермический процесс можно изобразить и в других координатных осях. Изобразим изотерму в координатах рТ и VТ.




[pic] [pic]










2 группа. II. Изобарный процесс (слайд 6)

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называют изобарным (греч. сл. «барос» - тяжелый, вес)

; р = соnst ,

Историческая справка: этот закон был установлен экспериментально в 1802 г. французским физиком Ж. Гей-Люссаком и носит название закона Гей-Люссака.

Графическая зависимость объема от температуры изображается прямой линией – изобарой. При очень низких температурах закон Гей-Люссака не выполняется, поэтому сплошная линия на графике заменена пунктиром.

[pic]








Учитель: Изобразим изобару в координатах рТ и рТ.

[pic] [pic]











3 группа. III. Изохорный процесс (слайд 7)

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называют изохорным (греч. сл. «хорема» - вместимость).

, V = соnst ,

Историческая справка: этот газовый закон был установлен в 1787 г французским физиком Ж. Шарлем и носит название закона Шарля.

Графическая зависимость давления от температуры изображается прямой линией – изохорой. [pic]








Учитель: Изобразим изохору в координатах VТ и рV.

[pic] [pic]










5. Закрепление пройденной темы ( 40 мин)

Учитель: Для проверки усвоения этого теоретического материала, я предлагаю провести небольшой проверочный тест. Можно воспользоваться своими конспектами. (тест выводится на экран, с последующей проверкой)

Тест (слайд 8)

1. Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется. Это закон …

А. Шарля

В. Гей-Люссака

С. Бойля-Мариотта

2. Какой из приведенных ниже графиков соответствует изобарному расширению? (А)

[pic]









3. Какие три процесса представлены на диаграммах рисунка?

[pic]








А. изохорный, изотермический, изобарный

В. изобарный, изохорный, изотермический

С. изохорный, изобарный, изотермический


Учитель: Итак, мы с вами изучили газовые законы. Какие это законы? А какова цель нашего урока? (спросить 2-3 чел.)

Наша задача – научиться представлять изопроцессы в различных координатах. Например, такой процесс:

[pic]








Учитель: Рассмотрим способы решения задач на построение графиков изопроцессов в осях рV, рT, VT, если представлен один из графиков.

Важно запомнить, что для постоянной массы газа:

  • Температура выше на той изотерме, график которой лежит выше в координатах рV

  • Давление больше на той изобаре, график которой лежит ниже в координатах VT

  • Объем больше на той изохоре, график которой лежит ниже в координатах рТ


Вывод: для выяснения характера изменения параметра необходимо проводить соответствующие ему графики изопроцессов (изотермы, изобары, изохоры) [pic]

Задание 1. Увеличивается или уменьшается давление газа в ходе процесса 1-2? (слайд 10)

Решение

Проведем изобары через точки 1 и 2.

В ходе процесса осуществляется переход с изобары, лежащей выше, на изобару, лежащую ниже, следовательно, давление газа в ходе процесса 1 – 2 увеличивается. [pic]



Задание 2. Представьте процесс в координатах pT , VT. (слайд 11)

Решение

1) записываем уравнение состояния газа [pic]


2) анализируем

1-2: V ↑; T ↑; смотрим на формулу; значит p=const.

2-3: V ↓, Т=const, значит, p↑.

3-1: V=const, T ↓, значит, p ↓.


Начинаем построение точки таким образом, чтобы от нее можно было «идти» свободно в любом направлении. Смотрим подсказки (в анализе).

[pic]









Учитель: На столах у вас лежит карточка номер 2. Каждому варианту предлагается самостоятельно решить задачу на построение графиков изопроцессов. Можно воспользоваться вашими конспектами. (приложение 2)

Учитель: Время на выполнение работы закончено. Подпишите свои работы.


6. Подведение итогов. Рефлексия. (7 мин)

Учитель: Подведем итоги нашего урока (блиц-опрос).

- Какова тема сегодняшнего занятия?

- Вы все успешно справились с поставленной целью? Какой?

- Что вызвало у вас затруднение? Что не получилось?

А сейчас каждый из вас оценит свою деятельность на протяжении всего нашего занятия. На обратной стороне вашей карты № 2 изображена карта самооценки, на которой вы должны сделать пометки напротив каждого этапа, затем по ним вычертить график.


7. Домашнее задание. (3 мин)

Ваши карты-задания сдайте на проверку, каждому будут выставлены оценки и озвучены на следующем уроке.

Наше занятие закончилось. Ваше домашнее задание будет следующим:

§ 69, сборник задач Рымкевича № 544. Для желающих: с помощью диаграмм изобразить какую-нибудь фигуру. (слайд 12)

Спасибо за работу и всех благодарю за сотрудничество. До свидания.



Список использованной литературы:

  1. Физика. 10 класс: учеб.для общеобразват. учреждений: базовый и профил. уровни / Г.Я. мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский; под ред. В.И. Николаева, Н.А. Парфентьевой. – 20-е изд. – М.: Просвещение, 2011.

  2. Физика. 10 класс. Тесты: в 2 ч. / Ю.Н. Сычев. Саратов: Лицей, 2012.

  3. Физика. 10 класс. Поурочные планы. / сост. Г.В. Маркина. – издательство «Учитель», Волгоград, 2000 (стр. 21)

  4. Универсальные поурочные разработки по физике: 10 класс. / В.А. Волков. – М.: ВАКО, 2007 (стр. 217)

  5. Задачи по физике для профильной школы с примерами решений. 10-11 классы. / Л.А. Кирик, Л.Э. Генденштейн, И.М. Гельфгат; под ред. В.А. Орлова. – М.: ИЛЕКСА, 2008 (задача № 17.39 стр. 130, 134)








КАРТОЧКА № 1

1 вариант

1. Запишите формулу Менделеева – Клапейрона

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Запишите формулу для вычисления массы газа m:…………..……...

………………………………………………………………………………

3. Запишите формулу для вычисления объема газа V:……………….

………………………………………………………………………………

4. Заполните таблицу:

5. Вычисления







Оценка ____________

Проверил __________________


Приложение 1

КАРТОЧКА № 1

2 вариант

1. Запишите формулу Менделеева – Клапейрона

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

2. Запишите формулу для вычисления давления газа р:.…………….

………………………………………………………………………………

3. Запишите формулу для вычисления температуры газа Т: ………

………………………………………………………………………………

4. Заполните таблицу:

5. Вычисления







Оценка _____________

Проверил ____________________



Критерии оценивания работы

  1. Правильно записана формула

  2. Правильно выражена искомая величина

  3. Получен правильный ответ























Критерии оценивания работы

  1. Правильно записана формула

  2. Правильно выражена искомая величина

  3. Получен правильный ответ




















Ф.И. ________________________


КАРТОЧКА № 2

1. Важно запомнить, что для постоянной массы газа:

  • Температура выше на той изотерме, график которой лежит выше в координатах рV

  • Давление больше на той изобаре, график которой лежит ниже в координатах VT

  • Объем больше на той изохоре, график которой лежит ниже в координатах рТ


2. Вычертите представленную диаграмму в координатах рТ, рV



……………………………………….




1-2: …………………………………………………………………………

2-3: ……………………………………………………...............................

3-4: …………………………………………………………………………

4-1: …………………………………………………………………………












Оценка _____________




















Ф.И. ________________________ Приложение 2


КАРТОЧКА № 2

1. Важно запомнить, что для постоянной массы газа:

  • Температура выше на той изотерме, график которой лежит выше в координатах рV

  • Давление больше на той изобаре, график которой лежит ниже в координатах VT

  • Объем больше на той изохоре, график которой лежит ниже в координатах рТ


2. Вычертите представленную диаграмму в координатах рТ, VТ [pic]



…………………………………………….



1-2: …………………………………………………………………………

2-3: ……………………………………………………................................

3-4: …………………………………………………………………………

4-1: …………………………………………………………………………













Оценка _____________















ЛИСТ САМООЦЕНКИ



учащегося (-йся)_______________________________________


Могу научить

своего товарища

Владею

свободно

Испытываю

затруднения

знание газовые построение

уравнения законы графиков

Менделеева-Клапейрона





Читать полностью »