Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Применение 1-го закона термодинамики к изопроцессам" 10 класс

Предмет: Физика
Класс: 10-А
Тема урока : «Применение 1-го закона термодинамики к изопроцессам»
Цель урока:
Обучающая:
Сформировать умения использовать 1-ый закон термодинамики для описания
газовых процессов;
Рассмотреть примеры адиабатного процесса в технике и природе.
Развивающая:
Развивать умение анализировать, выделять главное, делать выводы;
Развивать умение видеть целостность окружаюшего мира;
Развивать познавательную деятельность учащихся.
Воспитывающая:
Воспитывать культуру общения
Задачи урока:
обобщение и систематизация знаний по первому закону термодинамики;
применение полученных знаний при решении качественных и расчетных задач;
формирование активной жизненной позиции и информационной культуры;
развитие алгоритмического мышления, памяти, внимания, умений действовать
самостоятельно;
развитие умения применять знания на практике.
Интеграционные связи:
Внутрипредметные: изопроцессы, законы термодинамики, физика атмосферы.
Межпредметные: география, технология
Необходимые ресурсы: интерактивная доска, компьютер, подготовленные задачи для
решения, заготовки для таблицы «Применение 1-го закона термодинамики к
изопроцессам» для каждого ученика, подготовленные тестовые задания для выполнения
дома
Методическое обеспечение урока:
Физика: Учебник для 10 кл.естеств.-матем направления общеобразоват.шк./Б.Кронгарт,
В.Кем, Н.Койшыбаев. – Алматы: Мектеп, 2010.
В.А.Балаш Задачи по физике и методы их решения: Пособие для учителя. – М.:
Просвещение, 1983.
Громцева О.И. Тематические контрольные и самостоятельные работы по физике. 10 класс.
– М.: Издательство «Экзамен», 2012.
Ход урока:
Этап 1. Организационный
Дидактическая задача: мобилизация учащихся на урок.
Деятельность педагога: проследить за готовностью учеников к началу урока.
Деятельность учащихся: подготовить необходимое к уроку (учебник, тетрадь, дневник,
письменные принадлежности).
Показатель результатов: готовность учеников к уроку.
Этап 2. Актуализация знаний
Дидактическая задача: настроить учащихся на работу на уроке, вспомнить ранее
изученный материал, необходимый к уроку.
Метод: проблемный вопрос
Форма организации: фронтальная.
Деятельность педагога
Деятельность учащихся
А вы знаете, что бывают серебристые облака?
Сегодня мы обобщим знания по применению 1-го
закона термодинамики к изопроцессам, узнаем какое
отношение имеют облака к адиабатному процессу.
Тема урока: «Применение I закона термодинамики к
изопроцессам» (Слайд 1)
В начале вспомним то, что изучали на прошлых
уроках. Вам будут представлены утверждения. Ваша
задача – оценить их справедливость. (Слайд 2)
Внутренняя энергия газа зависит от температуры газа.
Газ может совершать работу при любых происходящих
с ним процессах.
При изобарном расширении газ совершает большую
работу, чем при изотермическом.
Количество теплоты, переданное системе, идет на
изменение ее внутренней энергии и совершение
работы самой системы над внешними телами.
Изменение внутренней энергии системы при переходе
из одного состояния в другое равно сумме работы
внешних сил и количества теплоты, переданного
системе.
Повторение формул (Слайд 3)
1) 𝑝𝑉 =
𝑚
𝑀
𝑅𝑇
2) ∆𝑈 =
3
2
𝑚
𝑀
𝑅𝑇
3) 𝐴 = 𝑝∆𝑉
4) k = 1,38*10
-23
Дж/К
5) R = 8,31 Дж/(моль*К)
1.
2.
3.
4.
5. Да.
6.
7. Нет, при изохорном процессе
газ работу не совершает.
8.
9. Да, это можно объяснить с
помощью графика.
Да, 𝑄 = ∆𝑈 + 𝐴
/
Да, это первый закон
термодинамики. ∆𝑈 = 𝐴 + 𝑄
1) Уравнение Менделеева
Клапейрона
2) Изменение внутренней
энергии
3) Работа газа в
термодинамике
4) Постоянная Больцмана
5) Универсальная газовая
постоянная
Показатель результатов: внимание, активность, ответы учеников
Этап 3. Обобщение и систематизация знаний по первому закону термодинамики
3.1 Тестирование по ранее изученному материалу
Дидактическая задача: вспомнить ранее изученный материал, необходимый к уроку.
Метод: тестирование
Форма организации: самостоятельная работа
Вопросы тестирования (Слайд 4)
1. Как называется процесс изменения состояния газа при постоянной температуре?
А) изотермический;
Б) Изохорный;
В) Изобарный;
Г) Адиабатный.
2. Какому процессу соответствует график, изображенный на рисунке?
А) Изобарному;
Б) Изохорному;
В) Адиабатному;
Г) Изотермическому.
3. Как изменится внутренняя энергия идеального газа при изохорном нагревании?
А) ∆𝑈 = 𝑄
Б) ∆𝑈 > 𝑄
В) ∆𝑈 < 𝑄
Г) ∆𝑈 = 𝐴
Д) ∆𝑈 = 𝐴
/
4. Газ получил количество теплоты 300 Дж, его внутренняя энергия увеличилась на 200
Дж. Чему равна работа, совершенная газом?
А) 0
Б) 100 Дж
В) 200 Дж
Г) 300 Дж
Д) 500 Дж
5. Какую работу совершил газ при давлении 300 Па, если первоначальный объем был 1 м
3
,
а конечный 3 м
3
?
А) 0
Б) 300 Дж
В) 600 Дж
Г) 900 Дж
Д) 500 Дж
Показатель результатов: ответы с самопроверкой
1) А; 2) Б; 3) А; 4) Б; 5) В
3.2. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам.
Дидактическая задача: проанализировать как изменяется внутренняя энергия и работа в
различных процессах, применить к процессам первый закон термодинамики.
Метод: частично-поисковый.
Форма организации: фронтальная, групповая.
Деятельность педагога
Деятельность учащихся
Мы вспомнили первый закон термодинамики,
внутреннюю энергию и работу идеального газа.
С помощью первого закона термодинамики можно
делать заключения о характере протекания различных
процессов. Мы знаем три изопроцесса. Назовите их.
Для того чтобы сказать как применяется закон к
конкретному изопроцессу, надо проанализировать как
изменяется внутренняя энергия при этом процессе,
какая работа при этом совершается.
Сейчас каждая группа попробует применить первый
закон термодинамики к одному из процессов. (Слайды
5, 6, 7, 8)
Заполните соответствующие строчки таблицы. Давайте
посмотрим, как справились с заданием.
Ответы: изотермический,
изобарный, изохорный
Работа с таблицей
Отвечает ученик от группы,
остальные поправляют,
дополняют, заполняют
свою таблицу.
Показатель результатов: работа в группах, ответы учеников, заполнение таблицы.
3.3. Адиабатный процесс.
Дидактическая задача: применение адиабатного процесса в технике и наблюдение
адиабатного процесса в природе
Метод: объяснительно-иллюстративный
Форма организации: фронтальная
Деятельность учащихся
В реальных процессах полной
теплоизоляции достичь очень
трудно, но в ряде случаев
можно считать процессы
близкими к адиабатным. Если
процесс происходит очень
быстро, то система не
успевает обменяться теплом с
окружающей средой.
Такой процесс происходит в
дизельном двигателе.
(Слайд 9 - видеоролик)
Да, с адиабатным процессом
связано образование облаков.
Масса достаточно влажного
воздуха поднимается вверх.
Поднимающийся вверх
воздух будет охлаждаться
(адиабатное расширение, т.к.
воздух поднимается
относительно быстро)
Воздух охладится настолько,
что начинается конденсация
водяных паров.
Поступающий снизу воздух
способствует вертикальному
развитию облака
Кучевые и перистые
Конвекция, поток воздуха
может встретить горы или
другие возвышения,
взаимодействие теплых и
холодных фронтов
Показатель результативности: внимание учеников, уточняющие вопросы
Этап 4. Решение задач
Дидактическая задача: применить полученные знания для решения конкретных задач
Метод: решение задач
Форма организации: фронтальная
Деятельность педагога
Деятельность учащихся
Давайте проверим, чему вы научились на уроке, решая
практические задачи.
Задачи для решения (Слайды 15, 16, 17, 18):
1. При изотермическом расширении идеальным газом
совершена работа 15 кДж. Какое количество теплоты
сообщено газу?
2. В закрытом баллоне находится газ. При охлаждении
его внутренняя энергия уменьшилась на 500 Дж. Какое
количество теплоты отдал газ? Совершил ли он работу?
3. Быстрый подъем воздушных масс определенной
влажности приводит к образованию облака. Как при
этом изменяется внутренняя энергия?
4. Вычислите изменение внутренней энергии кислорода
массой 0,5 кг при изохорном повышении его
температуры на 15
0
С.
Q=15 кДж
Q=500 Дж, А=0
При адиабатном расширении
газа его внутренняя энергия
уменьшается, газ
охлаждается
56*10
3
Дж.
Показатель результатов: выполнение заданий
Этап 5. Рефлексия
Дидактическая задача: мобилизация учащихся на рефлексию, актуализация и оптимизация
знаний для следующего урока.
Метод: беседа.
Форма организации: фронтальная.
Деятельность учителя
Деятельность учащихся
Сделать качественную оценку выполнения заданий
Домашнее задание:
Повторить §5.8
Выполнить тестирование
(тестовые задания прилагаются)
Спасибо всем за урок
Записывают домашнее
задание
Тестовые задания для выполнения дома
Часть А
A1. Если V
1
= 2 л, V
2
= 2,5 л, р
1
= 4∙10
5
Па, р
2
= 20∙10
5
Па, то газ совершил работу, равную:
1) 80 Дж; 2) 200 Дж; 3) 400 Дж; 4) 800 Дж; 5) 8∙10
5
Дж.
A2. Сосуд, содержащий некоторую массу азота, при нормальных условиях движется со скоростью 100 м/с.
Какова будет максимальная температура азота при внезапной остановке сосуда? Удельная теплоёмкость
азота при постоянном объёме равна 745 Дж/(кг∙К).
1) 250 К; 2) 280 К; 3) 300 К; 4) 320 К; 5) 400 К.
Часть В
В1 Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими процесс
изотермического сжатия воздуха, перечисленными в первом столбце, и их изменениями, указанными во
втором столбце.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
ИХ ИЗМЕНЕНИЯ
А) Давление.
Б) Температура.
В) Внутренняя энергия.
1) Увеличение.
2) Уменьшение.
3) Неизменность.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.
А
Б
В
B2 Установите соответствие между физическими величинами, характеризующими изохорный процесс
охлаждения воздуха, перечисленными в первом столбце, и их изменениями, указанными во втором
столбце.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
ИХ ИЗМЕНЕНИЯ
А) Давление.
Б) Объём.
В) Температура.
Г) Внутренняя энергия.
1) Увеличение.
2) Уменьшение.
3) Неизменность.
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры могут повторяться.
А
Б
В
Г
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: