Урок по теме Изопроцессы


ТУХВАТШИНА РИММА ШАМИЛЬЕВНА
учитель физики МОУ СОШ № 15 г. Уфы, Советский район.
Тема: ИзопроцессыТип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Дидактические цели:
Ввести понятие изопроцесса;
Изучить газовые законы;
С помощью компьютерной модели получить подтверждение зависимостей термодинамических параметров и построение графиков этих зависимостей.
Задачи урока:
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.
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.
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.
Четверо учащихся делают задачи на местах. Их затем оцениваем.
Задача на уравнение Менделеева – Клапейрона с выбором ответа (Задача на слайде презентации - остальные)
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,