Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Раздел Физика
Класс 10 класс
Тип Конспекты
Автор
Дата
Формат rar
Изображения Есть
For-Teacher.ru - все для учителя
Поделитесь с коллегами:

муниципальное бюДжетное образовательное учреждение

ГИМНАЗИЯ №19 им. Н.З. Поповичевой г. Липецка





















Методическая разработка урока по физике для 10 класса

«Внутренняя энергия и работа в термодинамике»













Автор: Волкова Мария Яковлевна,

учитель физики




Липецк 2015

Урок в рамках интерактивные методы обучения.

План-конспект урока по физике (10 класс)

Тема урока

Внутренняя энергия и работа в термодинамике.

Цели урока

Закрепить знания закона сохранения энергии, познакомить учащихся с внутренней энергией и работой в термодинамике, правилом знаков для изменения внутренней энергии и работы, рассмотреть МКТ трактовку понятия внутренняя энергия, изучить формулы внутренней энергии и работы, геометрический смысл работы, научить решать задачи по формулам внутренней энергии и работы.

Задачи

1) продолжить формирование умений объяснять физические явления; 2) развитие умений обобщать и синтезировать изученное; 3) развитие интереса и мышления; 4)расширение кругозора и мировоззрения.

Тип урока

Комплексное применение ЗУН учащихся.



Форма урока

Традиционная

Методы обучения

наглядные, репродуктивные, учебная работа под руководством учителя, самостоятельная работа учеников, фронтальный опрос

Форма организации учебной деятельности учащихся

Индивидуальные, фронтальные

Оборудование

Интерактивная доска, компьютер, демонстрационное оборудование (модель молекулы воды)

Планируемые результаты

Закрепление знаний закона сохранения энергии, подготовка к изучению первого закона термодинамики.

Формируемые компетенции и универсальные учебные действия

Формирование умений: работать с материалом учебника и электронным приложением к нему; знать формулы внутренней энергии и работы в термодинамике, геометрический смысл работы; решать задачи в тестовом виде.

Универсальные учебные действия: регулятивные, познавательные, личностные.

Этапы урока

1 Повторение материала

2 Новый материал

3 Закрепление материала

4 Домашнее задание



1 Повторение материала

(10 мин)

Как следует из названия урока, мы с вами приступаем к изучению нового раздела физики - термодинамики. Что же изучает эта наука?

Определение. Термодинамика -



Слайд 1. Интерактивная модель. Превращение энергии при падении свинцового шара

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Любое тело (газ, жидкость или твердое) обладает энергией, даже если кинетическая и потенциальные энергии самого тела нулевые. То есть тело не имеет скорости и находится на Земле. Эта энергия называется внутренней, обусловлена она движением и взаимодействием частиц, из которых состоит тело.

Слайд 2. Интерактивная модель. Превращение энергии при падении мяча

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



Слайд 3. Интерактивная модель. Превращение энергии при падении свинцового шара

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



Слайд 4. Превращение механической энергии во внутреннюю энергию.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 5. Определение внутренней энергии



Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 6. Интерактивная модель. Внутренняя энергия.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 7. Внутренняя энергия.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

2. Новый материал

(15 мин)

Слайд 1. Интерактивная модель. Способы изменения внутренней энергии тела

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Беседа «Внутренняя энергия» (о способах изменения внутренней энергии).

Вывод: при переходе из одного состояния в другое внутренняя энергия меняется как за счёт совершения работы, так и за счёт передачи теплоты.

Слайд 2. Интерактивная модель. Увеличение внутренней энергии при добывании огня

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 3. Интерактивная модель. Увеличение внутренней энергии эфира за счёт совершения работы против сил трения.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 4. Интерактивная модель. Зависимость внутренней энергии от температуры тела

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 5. Интерактивная модель. Факторы, от которых зависит внутренняя энергия.



Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



Слайд 6. Интерактивная модель. Факторы, от которых не зависит внутренняя энергия.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 7. Интерактивная модель. Движение молекул в газах, жидкостях и твёрдых телах.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 7. Степени свободы Как видно, внутренняя энергия, как и кинетическая, для идеальных газов зависит только от температуры. Однако, эта формула нуждается в некотором дополнении. Дело в том, что внутренняя энергия зависит от количества степеней свободы.

Определение. Количество степеней свободы - количество независимых движений тела. Вышеуказанная формула справедлива только для одноатомных газов, то есть таких, в которых каждая частица представляет собой атом. Для молекулярного газа, каждая частица которого представляет собой несколько связанных атомов, внутренняя энергия несколько больше, так как добавляется кинетическая энергия не только поступательных, но и вращательных и колебательных движений:

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

. Выводы по уроку

Что мы сегодня узнали? (Что такое термодинамика, внутренняя энергия, число степеней свободы.) Какова цель урока? (Для чего нужно изучать внутреннюю энергию и как её вычислять для идеального газа.)

Опыт с пластилиновым шариком (поднятый шарик обладает потенциальной энергией, при падении она переходит в кинетическую, но, упав на пол, шарик не отскакивает. Куда исчезла энергия? Что произошло с шариком?).

• Определение понятия «внутренняя энергия» - это энергия молекул, из которых состоит тело. Обозначается U, измеряется в джоулях (Дж).

• Какой энергией обладают молекулы? Почему? (Кинетической, потому что движутся. Потенциальной, потому что взаимодействуют.)

• Для чего мы ввели модель идеального газа? (Чтобы не учитывать взаимодействие молекул, т.к. идеальный газ - это газ, молекулы которого не взаимодействуют.) Какой вывод можно сделать об энергии молекул идеального газа? (Они обладают только кинетической энергией.)

• Мы знаем, что молекулы газа в пространстве движутся по трём направлениям: Х, Y, Z. Если кинетическая энергия молекулы равна Ек = (3/2), то на одно направление приходится энергия/2. Число 3 называют числом степеней свободы (количество направлений движения молекул) одно-атомного газа.

• А сейчас посмотрите опорный конспект вывода формулы внутренней энергии идеального газа (у каждого на парте).

  1. Беседа по страницам 4-5 и 6-7 плаката «Внутренняя энергия» (о способах изменения внутренней энергии).

Вывод: при переходе из одного состояния в другое внутренняя энергия меняется как за счёт совершения работы, так и за счёт передачи теплоты.



Внутренняя энергия

Любое тело (газ, жидкость или твердое) обладает энергией, даже если кинетическая и потенциальные энергии самого тела нулевые. То есть тело не имеет скорости и находится на Земле. Эта энергия называется внутренней, обусловлена она движением и взаимодействием частиц, из которых состоит тело.

Внутренняя энергия состоит из кинетической и потенциальной энергии частиц поступательного и колебательного движений, из энергии электронных оболочек атомов, из внутриядерной энергии и энергии электромагнитного излучения.Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Внутренняя энергия зависит от температуры. Если изменяется температура, значит, изменяется внутренняя энергия.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 8. Формула внутренней энергии.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



Слайд 9. Внутренняя энергия. Тепловое движение частиц

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 10. Внутренняя энергия. Теплопередача

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



Слайд 11. Внутренняя энергия. Совершение работы

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 12. Интерактивная модель работа газа в термодинамике.

Расширение и сжатие газа

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



Слайд 13. Интерактивная модель работа газа в термодинамике.

Изопроцессы

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 14. Интерактивная модель работа газа в термодинамике.

Изопроцессы

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



3 Закрепление материала

(12 мин)

Слайд 1. Интерактивная модель. Внутренняя энергия. Тепловое движение частиц

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 2. Интерактивная модель. Внутренняя энергия. Совершение работы.

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



Слайд 3. Интерактивная модель работа газа в термодинамике.

Расширение и сжатие газа

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Слайд 4. Интерактивная модель работа газа в термодинамике.

Изопроцессы

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике



4 Домашнее задание

(3мин)

Слайд 1. Домашнее задание

Открытый урокВнутренняя энергия и работа в термодинамике

Используемые источники

УМК "Сферы" физика 8 класс,

Интерактивное учебное пособие «МКТ и термодинамика», ООО Издательство «Экзамен -Медиа», 2012г.

Физика. Учебник для 10 класса общеобразовательных учреждений. Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский.



© 2010-2022