Конспект урока физики Изопроцессы. Решение графических задач (11 класс, подготовка к ЕГЭ)

Автор публикации:

Дата публикации:

Краткое описание: ...



Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Антушевская средняя школа»

Белозерского муниципального района

Вологодской области











Конспект урока физики в 11 классе

«Изопроцессы. Решение задач, представленных графиками.»















Класс: 11 класс

Учитель: Никанорова Елена Юрьевна





Антушево, 2016


Тема урока «Изопроцессы. Решение задач, представленных графиками»

Аудитория: 11 класс

Тип урока: урок решения задач с применением ИКТ.

Цель: формирование умения использовать полученные знания и умения для решения задач.

Задачи:

Создать условия для:

  • систематизации и обобщения знаний по теме «Изопроцессы»;

  • углубления навыков решения графических задач (объяснение графика на качественном уровне с указанием закона, на котором базируется объяснение);

  • развития навыков работы с КИМ ЕГЭ по физике.

Оборудование: рабочая карта для каждого обучаемого, персональный компьютер (или один на класс), на котором помещены ответы к графическим задачам.

Ход урока

  1. Актуализация знаний.

В контрольно-измерительных материалах ЕГЭ всегда присутствуют задания с графическим способом представления информации. Рассмотрим решение типичных задач по теме «Изопроцессы».

Обобщим материал по данной теме. Основные формулы и графики занесем в таблицу:

Таблица 1

Изопроцессы – процессы в газах, при которых один из параметров состояния (P,V,T) сохраняет постоянное значение

m=const

Изобарный (изобарический)

Изотермический

Изохорный (изохорический)

P = const

Т = const

V = const

Закон Гей-Люссака: при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его температуре

V/Т = const

Закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа при постоянной температуре давление газа обратно пропорционально его объему

PV = const

Закон Шарля: при постоянном объеме давление данной массы газа прямо пропорционально его термодинамической температуре

P/Т = const

Графики изопроцессов

Изобары

Изотермы

Изохоры

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

В области низких температур и очень высоких давлений (штриховая линия на графиках) законы теряют силу.



  1. Решение задач

Задача 1 (4, А-5, с.36)

На pV–диаграмме изображено изменение состояния идеального газа. Изохорное охлаждение изображено на участке

[pic]



  1. 1-2 2) 2-3 3) 3-4 4) 4-1

Решение:

Процесс 1-2 – давление и объем увеличиваются;

2-3 – P=const, а V увеличивается, Т увеличивается (изобарное расширение);

3-4 – V =const, P уменьшается, Т уменьшается (изохорное охлаждение);

4-1 - P=const, а V уменьшается, Т уменьшается (изобарное сжатие).

Ответ: (3).

Задача 2 (4, А-12, с.39)

Герметически закрытый сосуд заполнен гелием. На рисунке изображено изменение состояния гелия. Какому состоянию газа – 1, 2 или 3 – соответствует наибольшее давление?

[pic]



  1. только 1 2) только 2 3) только 3 4) и 2, и 3

Решение:

Процесс 1-2 – температура, а значит и давление увеличиваются при V= const;

Процесс 2-3 – при Т= const объем уменьшается, а значит давление снова возрастает.

Ответ: (3).

Задача 3 (4, А-11, с.38)

В герметически закрытом сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рис.)



[pic]



  1. Т2=8Т1 2) Т2=1/8Т1 3) Т2=10/4Т1 4) Т2=1/5Т1

Решение:

Давление и объем увеличиваются, Т1не равноТ2 (температура газа должна возрастать). Воспользуемся уравнением состояния идеального газа: P1V1/T1= P2V2/T2, выразим и найдем через Т1 T2=T1P2V2/P1V1=T1*10*10^4 Па*4 м3/5*10^4 Па*1м3=8Т1, т.е. Т2= 8Т1.

Ответ:(1).

Задача 4 (2, №114, с.63).

На VТ–диаграмме представлена зависимость объема идеального газа постоянной массы от абсолютной температуры. Как изменяется давление в процессе 1-2-3?

[pic]



  1. На участках 1-2 и 2-3 увеличивается

  2. На участках 1-2 и 2-3 уменьшается

  3. На участке 1-2 уменьшается, а на участке 2-3 остается неизменным

  4. На участке 1-2 не изменяется, а на участке 2-3 увеличивается



Решение:

В процессе 1-2 температура уменьшается при V= const, а значит давление уменьшается. В процессе 2-3 V увеличивается, Т увеличивается, а значит P=const.

Ответ: (3).

Задача 5 (2, №94, с.59).

Какой из графиков, изображенных на рисунке, соответствует процессу, проведенному при постоянной температуре газа?



  1. А

  2. Б

  3. В

  4. Г



[pic]



Решение:

Процесс А: давление и объем увеличиваются, Т1не равноТ2 (температура газа должна возрастать). Процесс Б: P=const,V увеличивается, а значит Т увеличивается. Процесс В: Р уменьшается, V увеличивается, а значит Т= const. Процесс Г: Р уменьшается, V=const, а значит Т уменьшается.

Ответ: (3).

3. Домашнее задание:

1). Решите задачи.

Задача 1 (2, №87, с.57).

Зависимость объема идеального газа от температуры показана на VT –диаграмме (см. рисунок). В какой из точек давление газа максимально?



  1. A

  2. B

  3. C

  4. D

[pic]



Решение:

ОВ, ОС. ОД – изобары. Причем, Р(ОД) > Р(ОС) > Р(ОВ) (см. таблица 1). Значит в точке Д давление газа максимально.

Ответ: (4).

Задача 2 (2, №87, с.57).

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул n пропорциональна давлению P (см. рисунок). Масса газа в процессе остается постоянной.

Утверждается, что в данном процессе

А) Плотность газа возрастает.

Б) Происходит изотермическое расширение газа.



Из этих утверждений

  1. Верно только А

  2. Верно только Б

  3. Оба утверждения верны

  4. Оба утверждения неверны



[pic]

Решение:

Из графика процессе 1-2 видно, что давление P уменьшается, концентрация молекул n уменьшается, значит объем газа увеличивается. Происходит изотермическое расширение газа.

Т.к. концентрация молекул n уменьшается, значит плотность газа уменьшается.

Ответ: (2).

Задача 3 (1, А-8, с.11).

Идеальный газ сначала нагревался при постоянном объеме, потом его объем увеличивался при постоянном давлении, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях р-Т на рисунке соответствует этим изменениям состояния газа?



[pic]

1)

[pic]



2)



[pic]



3)

[pic]



4)

Решение:

Построим графики, которые соответствует этим изменениям состояния газа.

«Газ сначала нагревался при постоянном объеме»: Т увеличивалась при V= const, значит давление Р увеличивалось (процесс 1-2).

«Объем увеличивался при постоянном давлении», значит Т увеличивалась (процесс 2-3).

«При постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения» (процесс 3-4).



[pic]

Ответ: (2).

2). Проверьте свои знания по данной теме (5).





Используемая литература и электронные образовательные ресурсы

  1. Кабардин О. Ф. ЕГЭ 2014. Физика. Типовые тестовые задания / О. Ф. Кабардин, С.И. Кабардина, В.А. Орлов. – М.: Издательство «Экзамен», 2014.

  2. Орлов В. А. Оптимальный банк заданий для подготовки к ЕГЭ. Единый государственный экзамен 2015. Физика. Учебное пособие. / В. А. Орлов, М. Ю. Демидова, Г. Г. Никифоров, Н. К. Ханнанов. – Москва: Интернет-центр, 2015. – 168 с.

  3. Справочное пособие по физике / авт.-сост. И. Е. Гусев. – Минск.: Харвест, 1998. – 576 с. – (Библиотека школьника).

  4. Фадеева А. А. ЕГЭ 2015. Физика: Тематические тренировочные задания / А. А. Фадеева. – Москва : Эксмо, 2014. – 112 с. – (ЕГЭ. Тематические тренировочные задания).

  5. [link] Изопроцессы в разряженном газе с постоянным числом частиц N.

10
Читать полностью »