Урок по теме Изопроцессы

ТУХВАТШИНА РИММА ШАМИЛЬЕВНА

учитель физики МОУ СОШ № 15 г. Уфы, Советский район.

Тема: Изопроцессы

Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Дидактические цели:

1. Ввести понятие изопроцесса;

2. Изучить газовые законы;

3. С помощью компьютерной модели получить подтверждение зависимостей термодинамических параметров и построение графиков этих зависимостей.

Задачи урока:

1. Образовательные:

◊ Изучить изопроцессы (история открытия, модель установки для изучения зависимостей между термодинамическими параметрами, графики изопроцесса, математическая запись закона, объяснение с точки зрения МКТ);

◊ Начать обучение учащихся решать аналитические и графические задачи, используя уравнение состояния и газовые законы.

2. Воспитательные:

◊ Продолжить формирование познавательного интереса учащихся;

◊ В целях интернационального воспитания обратить внимание учащихся, что физика развивается благодаря работам ученых разных стран и исторических времён;

◊ Продолжить формирование стремления к глубокому усвоению теоретических знаний через решение задач.

3. Развивающие:

◊ Для развития мышления учащихся продолжить отработку умственных операций анализа, сравнения и синтеза;

◊ Осуществляя проблемно-поисковый метод самостоятельно получить из уравнения состояния Менделеева -Клапейрона газовые законы для изо процессов;

◊ Научить применять полученные знания в нестандартных ситуациях для решения графических и аналитических задач.

Место урока в разделе « Молекулярная физика. Тепловые явления»

урок проводится в 10 классе в главе «Уравнение состояния идеального газа» после изучения основ МКТ, понятия температуры и введения уравнения Менделеева-Клапейрона.

Оборудование: мультимедийная установка, презентация к уроку, компьютерные диски «Практическая физика», видеофрагменты изопроцессов

(Сопровождение - презентация к уроку)

Дидактические материалы: задачи, формулы.

Ход урока

І. Мотивационный этап

На прошлом уроке, используя те знания, что у вас уже есть, достаточно просто получили уравнение состояния идеального газа. И теперь зная это уравнение можно вывести все три газовых закона на сегодняшнем уроке. Но в истории физики эти открытия были сделаны в обратном порядке: сначала экспериментально были получены газовые законы, и только потом они были обобщены в уравнение состояния. Этот путь занял почти 200лет.

Сегодня вы попробуете повторить путь известных физиков и самостоятельно получить формулировки газовых законов.

По сравнению с 17-18 в. для вас эта задача значительно упрощена. Сегодня на уроке вы будете использовать компьютерные модели. Но выступая в роли исследователей, вам самим придётся анализировать увиденное, делать выводы, объяснять результаты. А чтобы незначительно облегчить вам исследования, поговорим немного основные понятия, которые потребуются для объяснения увиденного.

II. Актуализация знаний.

1. Четверо учащихся делают задачи на местах. Их затем оцениваем.

2. Задача на уравнение Менделеева - Клапейрона с выбором ответа (Задача на слайде презентации - остальные)

3. Фронтальный опрос (Остальные ученики класса)

* Что является объектом изучения МКТ? (идеальный газ)

* Что в МКТ называют идеальным газом? (идеальный газ- газ, в котором взаимодействие между молекулами можно не учитывать)

*Для того чтобы описать состояние идеального газа используют три термодинамических параметра. Какие? (давление, температура и объём)

*Ни один термодинамический параметр нельзя изменить, не затронув один, а то и два других параметра. Каким уравнением взаимосвязаны все три ТД параметра? (уравнение Менделеева -Клапейрона)

* Назовите микроскопические параметры идеального газа (m,υ²,n,E)

* Как создаётся давление? (число ударов молекул)

* Как термодинамический параметр давление связан с микроскопическими параметрами? (основное уравнение МКТ)

* С какими микроскопическими параметрами связана температура? (υ² или E)

* Как объём связан с микроскопическими параметрами? (объём обратно пропорционален концентрации)

(проверка задачи, устное объяснение правил перевода в систему СИ;

Листочки с формулами передать ученику, который будет экспертом)

III. Изучение газовых законов.

(Слайд с определением изопроцесса- записывают в тетради)

- При изучении газовых законов нужно помнить что три физические величины (m' Μ'R являются const)

1. (Слайд с уравнением Менделеева - Клапейрона)

Класс совместно с учителем формулирует изотермический процесс, объясняют с точки зрения математики зависимости термодинамических параметров.

Газовые законы - количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра.

1. Изотермический процесс.

а) формула (P₁ V₁ = P₂ V₂).

б) формулировка (Изотормическим процессом называются изменения состояния термодинамической системы, протекающие при постоянной температуре) - Слайд №6

в) история открытия закона (Закон установлен экспериментально до создания молекулярно-кинетической теории газов английским физиком Робертом Бойлем в 1662 году и французским физиком Эдмоном Мариоттом в 1676 году)

1.2 Возвращение к презентации урока

(Слайд №7 - обращаем внимание на координатные оси

Слайд №8 - ученики изображают в тетрадях

Слайд №9-10 - учитель объясняет как сравнивать изотермы при решении тестовых заданий или при решении графических задач

Слайд №11- применение изотермического процесса (ученики пытаются объяснить изменение объема пузырьков воздуха в воде - погружение водолаза)

1.3 Выводы

(Слайд №12 - контрольные вопросы к классу)

2. Изобарный процесс.

2.1 Ученики самостоятельно делают вывод газового закона для изобарного процесса

а) формула

б) формулировка

(Слайд № 13)

в) история открытия (Закон установлен в 1802 году французским физиком Гей-Люссаком, который определяет объём газа при различных значениях температур в пределах от точки кипения воды. Газ содержали в баллончике, а в трубке находилась капля ртути, запирающая газ, расположенная горизонтально)

2.2 Возвращение к презентации урока

(Слайд №14 - обращаем внимание на координатные оси; запись закона; коэффициент объёмного расширения

Слайд №15 - ученики изображают в тетрадях

Слайд №16-18 - учитель выясняет совместно с учащимися - Каким образом можно добиться постоянного давления с помощью модели.

2.3 Выводы

(Слайд №19 - контрольные вопросы к классу)

3.Изохорный процесс.

3.1 Ученики самостоятельно делают вывод газового закона для изохорного процесса

а) формула б) формулировка

Слайд № 20

в) история открытия (В 1787 году французский ученый Жак Шарль измерял давление различных газов при нагревании при постоянном объёме и установил линейную зависимость давления от температуры, но не опубликовал исследование. Через 15 лет к таким же результатам пришёл и Гей - Люссак и, будучи на редкость благородным, настоял, чтобы закон назывался в честь Шарля.)

3.2 Возвращение к презентации урока

(Слайд №21 - обращаем внимание на координатные оси; запись закона; коэффициент линейного расширения давления

Слайд №22 - ученики изображают в тетрадях

Слайд №23-25 - учитель выясняет совместно с учащимися - Каким образом можно добиться постоянного объёма с помощью модели.

3.3 Выводы

(Слайд №26 - контрольные вопросы к классу)

IV. Закрепление.

1. Эксперт демонстрирует модель изотермического процесса, задает значение температуры - демонстрирует что происходит с зависимостями объёма и давления, пытается объяснить с точки зрения МКТ

2. Эксперт демонстрирует модель изобарического процесса, задает значение давления - демонстрирует что происходит с зависимостями объёма и температуры, пытается объяснить с точки зрения МКТ

3. Эксперт демонстрирует модель изохорного процесса, задает значение объёма - демонстрирует что происходит с зависимостями давления и температуры, пытается объяснить с точки зрения МКТ

Решение задачи : Баллон, содержащий газ при температуре 260 К и давлении 1,5 *10⁶ Па, внесли в помещение, где температура 290 К. Какое давление газа установится в баллоне? (Слайд №27)

V. Инструктаж домашнего задания (Слайд №28)

§54; отв. на вопр. стр. 264, Сб.Рымкевич №527; №536

VI. Подведение итога урока

В заключении учитель просит учащихся оценить, насколько он был успешен.

Раздаются карточки, в которых предлагается поставить галочку около выбранного утверждения.

Мне все понравилось____________

Мне ничего не понравилось______

Мне ничего не понятно__________

Мне было интересно____________

Мне было скучно_______________

Мне было легко________________

Мне было трудно_______________

Я узнал много нового____________

Я не узнал ничего нового_________

Литература

Громов С.В., Родина Н.А. Физика-7. - М.: Просвещение, 2001.

Терентьев М.М. Демонстрационный эксперимент по физике в проблемном обучении. /Пособие для учителей. - М.: Просвещение, 1978.

Шабловский В. Занимательная физика. - С-Пб.: Тригон, 1997.

Перельман Я. И. Занимательная физика. Книга 2. - М.: Просвещние,