Урок "Ізопроцеси в газах"

Фізика

09.04.2020

466

0

3

Для кого: 10 Клас
Опис документу:
Урок №6 теми «Основи термодинаміки» курсу фізики 10 клас Мета уроку: познайомити учнів з ізопроцесами, графіками ізопроцесів і на базі отриманих знань довести справедливість газових законів. Також є посилання на презентацію.
Перегляд
матеріалу
Отримати код

Технологічна карта уроку з фізики для учнів 10 класу Виконав: вчитель фізики Снятинської ЗОШ І-ІІІ ст. Макаренко Ю.В. Тема: «Газові закони»

Етапи уроку

Мета, результативність

Види діяльності

Ресурсне

Універсальні

забезпечення

навчальні дії

Перевірка

М: розвивати самостійність

Фронтальне

Картки з

Особисті

домашнього

мислення , формувати

Опитування

питаннями

завдання,

гнучкість і точність думки ,

Метод

«Ланцюжок»

актуалізація

розвивати увагу і пам'ять.

знань

Р : формування компетенції

особистого

самовдосконалення

Пояснення

М : вчити оперувати

Колективна

Таблиця для

Регулятивні

нового

знаннями , розвивати

дослідна робота по

заповнення.

,пізнавальні ,

матеріалу

гнучкість використання

групам

Презентація

комунікативні

знань.

.Обладнання:

Р : формування навчально-

балон з газом ,

надутаповітряна

пізнавальної , ціннісно -

кулька

смислової , комунікативної ,

інформаційної,компетенцій,

особистого самонавчання.

Питання до

М: вміння учнями слухати та

Фізкультхвилинка

М’ячик та

Особисті та

учнів по

запам’ятовувати новий

«Фізичний футбол»

питання на

колективні

новому

матеріал.

карточках

Р : первинне осмислення та

матеріалу

розуміння нового матеріалу.

Закріплення

М : закріпитизнання графіків

Самостійна робота

Узагальнююча

Регулятивні

,відпрацюван

ізопроцесів, знання законів

по графікам

таблиця.

ня умінь і

при розв’язуванні задач.

Розв’язування

Презентація

Р: формування навчально-

навичок

пізнавальної , комунікативної

задач

компетенцій

Підсумок

М: оцінити свою працю на

Гра «незакінчене

Листочки з

Особисті

уроку

уроці.

речення»

фразами

Р: формування правильності

та об’єктивності оцінювання

своєї праці на уроці

Домашнє

М: перевірити засвоєння

Різнорівневі

Вправи з

Особисті

завдання

матеріалу уроку .

завдання:

підручника

Р : формування соціально-

2прості, остання на

трудової , ціннісно –

кмітливість

смислової компетенцій .

Тема: «Газові закони»

Мета уроку: познайомити учнів з ізопроцесами, графіками ізопроцесів і на базі отриманих знань довести справедливість газових законів.

Завдання уроку :

  • навчальна - навчитися виводити газові закони, визначати залежність між параметрами в них, будувати графіки в різних системах координат ;

  • розвиваюча - закріпити знання рівнянь стану ідеального газу та їх застосування при вирішенні завдань ;

  • виховна - виховувати свідоме ставлення до процесу навчання, самостійність у закріпленні отриманих знань, пізнавальний інтерес.

Місце уроку в програмі: Урок №6 теми «Основи термодинаміки» курсу фізики 10 клас

Тип уроку: комбінований.

Вид уроку:урок вивчення нового матеріалу.

Міжпредметні зв’язки: хімія та математика.

Обладнання:мультимедійний проектор, комп’ютер, презентація до уроку , балончик з газом , повітряна кулька , таблиця до уроку для заповнення.

План уроку

  1. Організаційний момент ( 1 хв).

  1. Перевірка домашнього завдання ( 5хв).

  1. Фронтальне опитування ( 5хв).

  1. Пояснення нової теми у формі бесіди ( 17хв).

  1. Фізкультхвилинка (3 хв)

  1. Рефлексія(закріплення нового матеріалу) ( 10хв).

  1. Підсумок уроку (3 хв).

  1. Домашнєзавдання( 1 хв).

Хід уроку

Девіз:

Три шляхи ведуть до знань:

шлях наслідування – найлегший,

шлях роздумів – найскладніший

і шлях дослідження – найцікавіший.

Конфуцій

І. Організаційний момент.

Привітання з учнями, перевірка відсутніх, створення емоційної, доброзичливої атмосфери на уроці.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Учні по черзі диктують хід розв’язку домашніх завдань. Якщо є помилки ми разом їх виправляємо та корегуємо.

ІІІ. Фронтальне опитування , що переходить у постановку нової теми , мети і завдань.

(Слайд 1)Метод «ланцюжок»:

  1. Які ви знаєте макроскопічні параметри газу?

  2. Чому на балонах з газом пишуть: “Не нагрівати!”?

  3. Чому нагріта медична банка “присмоктується” до тіла людини?

  1. Чому від палаючих полін з тріском відлітають іскри?

  2. Що називають ідеальним газом?

  3. Яке рівняння описує ідеальний газ?

ІV. Вивчення нового матеріалу.

1.Газові закони. Поняттяі зопроцесів.

Сьогодні, учні, ми спробуємо, використовуючи вже накопичені нами знання , пройти складний шлях першовідкривачів і сформулювати самим вже відкриті закони. Але ми поки вчимося , а далі , як знати можливо, вам відкриється те , про що сьогодні вчені навіть не думають. Повторимо те, що вивчали раніше.

(Слайд 2)Отже , ми відзначили , що рівняння стану ідеального газу пов'язує між собою три макроскопічних параметри : р , Т і V. Але чи змінюються при будь-яких процесах всі ці параметри? Давайте розглянемодекількаприкладів .Візьмемо будь-якийаерозоль . Який параметр тут постійний

  • (учнівідповідають: об'єм не змінюється). А якщо ми деформуємойого і об’ємзмінимо , але зовнішніх умов міняти не будемо ? (учнівідповідають: при деформації об’ємзменшиться , тискусерединізросте , а температура залишитьсяпостійною) . А якщостінки посудинизробитинастільки тонкими , щоб вони могли розтягуватися і розглянутипроцес при підвищеннітемператури ? (учнівідповідають: об’ємзростає з підвищеннямтемператури , а тисквсерединіпосудинидорівнюєзовнішньомутиску і постійний ) . Тепер ми знаємо ,щоіснуютьпроцеси , при якихокремімакроскопічніпараметризберігаються.

(3 слайд) Повідомляю тему та мету уроку. Під час викладання матеріалу доцільно користуватися зведеною таблицею «Газові закони».

(4 слайд)Газовими законаминазивають кількісні залежності між двома параметрами газу за фіксованого значення третього параметра.

Ввожу визначення ізопроцесів і визначаю, які ізопроцеси будуть розглянуті далі.

Ізопроцеси це процеси, за яких один із макроскопічних параметрів температура, тиск або об'єм — залишаються сталими (від грец. «ізос» —рівний).

Теперрозглянемокожен з представленихпроцесівдокладніше і спробуємовстановитидля кожного з них зв'язокміж Т, р і V.

За допомогою рівняння стану ідеального газу можна дослідити процеси, під час перебігу яких маса газу і один з параметрів залишаються незмінними.

  1. Характеристика ізотермічного процесу

Вчительописує систему: в посудині з газом поміщений поршень. При русі поршня об’єм, займаний

газом, змінюється .Ученьвизначаєназвупроцесу, коментуючисвоїдії. Вчитель: Тепер давайте дамовизначенняізотермічногопроцесу ( переходить до п'ятого слайду ) .

Ізотермічний процес це процес, перебіг якого відбувається за постійної температури (від грец. «термо» — тепло).

Температура постійна, а як же змінюютьсяіншіпараметри? Щобвідповісти на цепитання, до якогорівняння ми повиннізвернутися ? (учнівідповідають: до рівнянняМенделєєва – Клапейрона). Давайте спробуємо (учніпрацюють в зошиті, вчительдаєпояснення) .Що ж ми отримали? (продовженняп'ятого слайду ) .

Закон Бойля—Маріотта: за постійної температури тиск даної маси ідеального газу обернено

пропорційний його об'єму: . T=const, P1/P2=V2/V1, p1V1= p2V2 ,pV=const.

Отже, за постійної температури добуток тиску даної маси ідеального газу на його об'єм є величина стала.

Отриманий нами закон буввідкритийанглійськимфізиком Робертом Бойлем в 1662 році.

Ім'яфранцузькогоабатаЕдмаМаріотта у назві закону з'явилося в 1676 роцізавдякийогороботі "Мова

про природу повітря ", в якійбулиописанідосліди,аналогічніекспериментам Бойля, і при цьому без

посилань на роботиостаннього. Ще раз повернемося до досліду . Якщо температура постійна, як

пов'язаніміж собою тиск і об'єм ? (учнівідповідають: при збільшенні об’єму тискпадає і, навпаки,

при зменшенні об’єму тискзбільшується).

Теперрозглянемографікиізотермічногопроцесу. Спочаткузалежністьрвід V.

Позначимовсіпостійнівеличини через k , тодір = k•1 / V. Якакрива є графікомтакоїфункції?

(учнівідповідають: графікомтакоїфункції є гіпербола). Побудуємогіперболи для двохпроцесів, при

яких Т2> Т1. (Учитель показуєграфіки на слайді 6).

Графікиізотермічногопроцесуотрималиназвуізотерм. Прошу учнів намалювати ізотерми в

координатах (P,T) та (V,T)( Слайди 7,8)

  • Учніпрацюють у зошиті, а потімперевіряютьграфіки по слайду ) .

Пояснення закону Бойля—Маріотта з позиції МКТ будови: під час стискання газу, тобто зменшенні його об'єму, збільшується концентрація і густина молекул газу, внаслідок чого зростає кількість ударів газу об стінки посудини, в якій міститься газ, тобто тиск зростає. І навпаки, з розширенням газу тиск зменшується.

  1. Характеристика ізобарного процесу

  • Слайд 9)Ізобарний процес це процес, який відбувається за постійного тиску (від грец. «барос» — тиск).

На початку XVIIIст. французький вчений Ж. Гей-Люссак експериментально відкрив закон, який встановлює залежність об'єму даної маси ідеального газу від його температури за постійного тиску.

Закон Гей-Люссака:за постійного тиску об'єм даної маси ідеального газу прямо пропорційний його абсолютній температурі: p=const, T1/T2=V1/V2, V/T=const.

    • позиції МКТ закон Гей-Люссака можна обґрунтувати так: у разі ізобарного підвищення температури збільшується середня кінетична енергія молекул газу та їх середня швидкість, що пов'язано зі збільшенням довжини вільного пробігу молекул, тобто простору між ними. Тому у разі ізобарного розширення або стискання газу об'єм змінюється відповідно до зміни температури.

Слід ще раз підкреслити: якщо газ вільно змінював свій об'єм і при цьому зовнішні сили, які чинять на нього тиск, залишалися незмінними, то в ньому відбувався ізобарний процес.

  • Слайд 10) Графічно ізобарний процес зображується прямою, яку називають ізобарою (див. таблицю «Газові закони»).

Прошу учнів намалювати ізобари в координатах (P,T) та (P,V)( Слайди 11,12)

  1. Характеристика ізохорного процесу

  • Слайд 13) Ізохорний процес це процес, який протікає за постійного об'єму (від грец. «хорос»

об'єм).

В середині XVIIIст. французький вчений Ж. Шарль експериментально відкрив закон, який встановлює залежність тиску даної маси ідеального газу від його температури за постійного об'єму.

Закон Шарля:за постійного об'єму тиск даної маси ідеального газу прямо пропорційний його абсолютній температурі. V=const, T1/T2=p1/p2, p/T=const.

З позиції МКТ закон Шарля можна пояснити так: якщо збільшувати температуру газу, не даючи йому розширюватись, тобто помістивши в закриту посудину, то із зростанням середньої кінетичної енергії його молекул їхні удари об стінки посудини будуть посилюватись, тобто тиск газу збільшуватиметься.

  • Слайд 14) Графічно ізохорний процес зображується прямою, яку називають ізохорою (див. таблицю «Газові закони»).

Прошу учнів намалювати ізобари в координатах (P,T) та (P,V)( Слайди 15,16)

  1. Межі застосування газових законів

  • Слайд 17)Отже ми вивели три закони для ізопроцесів, що проходять в ідеальних газах при незмінній масі.

( Слайд 18)Експериментальна перевірка з використанням сучасних методів довела, що:

    • газові закони виконуються тільки для незмінної маси газу;

    • закони Бойля—Маріотта, Гей-Люссака та Шарля досить точно описують поводження реальних газів за невеликих тисків і високих температур;

    • за високих тисків і низьких температур спостерігаються значні відхилення від цих законів.

( відповідь на проблемне питання).

V.(Слайд 20).Фізкультхвилинка у вигляді «фізичного футболу». Учні відповідають на питання.

  • Що називається ізопроцесом?

  • Який процес називають ізотермічним?

  • Який закон його описує?

  • Сформулювати цей закон.

  • Який процес називають ізобарним?

  • Який закон його описує?

  • Сформулювати цей закон.

  • Який процес називають ізохорним?

  • Який закон його описує?

  • Сформулювати цей закон.

Побудуватита охаректизуватиграфікиізопроцесів(Слайди 21, 22)

Розв’язати дві задачі ( Слайд 24)

  1. В умовах нормального атмосферного тиску й температури 27 °С в циліндрі з рухомим поршнем міститься газ. Пересуваючи поршень об’єм газу зменшилиу два рази й одночаснонагріли газ до 600 К. Визначититиск газу. (400кПа).

  1. В одній посудині об’ємом 3 л міститься газ під тиском 300 кПа, а в іншій посудині об’ємом 6 л міститься газ під тиском 150 кПа. Посудини поєднані між собою трубкою з краном. Який тиск установиться в посудинах, якщо відкрити кран? Процес відбувається при незмінній температурі.

(200 кПа).

VІІ.Підсумок уроку.

Підвожу підсумок уроку методом «незакінчене речення», виставляю оцінки.

Учитель формулює незакінчене речення і пропонує учням висловитися, щодо підсумку уроку, закінчуючи його. Кожнийнаступнийучасникобговорення повинен починатисвійвиступіззапропонованоїформули. Учніпрацюють з відкритимиреченнями:

«На початку уроку я поставив перед собою мету…» «На сьогоднішньомууроці ми дізналися…»,

«На сьогоднішньомууроцінайважливішимвідкриттямдля мене було…» «На сьогоднішньомууроці менісподобалось …» «На сьогоднішньомууроція не зрозумів…»

VІІІ.Домашнєзавдання:( Слайд 25)Вивчити §46. Впр.290 (в,г),294,295.

Підготуватися до лабораторної роботи №4 з дослідження ізотермічного процесу.

Відображення документу є орієнтовним і призначене для ознайомлення із змістом, та може відрізнятися від вигляду завантаженого документу. Щоб завантажити документ, прогорніть сторінку до кінця

Фізика

09.04.2020

466

0

3

Для кого: 10 Клас