Конспект урока физики Изопроцессы. Решение графических задач (11 класс, подготовка к ЕГЭ)

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Антушевская средняя школа»
Белозерского муниципального района
Вологодской области

Конспект урока физики в 11 классе
«Изопроцессы. Решение задач, представленных графиками.»

Класс: 11 класс
Учитель: Никанорова Елена Юрьевна

Антушево, 2016

Тема урока «Изопроцессы. Решение задач, представленных графиками»
Аудитория: 11 класс
Тип урока: урок решения задач с применением ИКТ.
Цель: формирование умения использовать полученные знания и умения для решения задач.
Задачи:
Создать условия для:
систематизации и обобщения знаний по теме «Изопроцессы»;
углубления навыков решения графических задач (объяснение графика на качественном уровне с указанием закона, на котором базируется объяснение);
развития навыков работы с КИМ ЕГЭ по физике.
Оборудование: рабочая карта для каждого обучаемого, персональный компьютер (или один на класс), на котором помещены ответы к графическим задачам.
Ход урока
Актуализация знаний.
В контрольно-измерительных материалах ЕГЭ всегда присутствуют задания с графическим способом представления информации. Рассмотрим решение типичных задач по теме «Изопроцессы».
Обобщим материал по данной теме. Основные формулы и графики занесем в таблицу:
Таблица 1
Изопроцессы – процессы в газах, при которых один из параметров состояния (P,V,T) сохраняет постоянное значение
m=const

Изобарный (изобарический)
Изотермический
Изохорный (изохорический)

P = const
Т = const
V = const

Закон Гей-Люссака: при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его температуре
V/Т = const
Закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа при постоянной температуре давление газа обратно пропорционально его объему
PV = const
Закон Шарля: при постоянном объеме давление данной массы газа прямо пропорционально его термодинамической температуре
P/Т = const

Графики изопроцессов

Изобары
Изотермы
Изохоры

В области низких температур и очень высоких давлений (штриховая линия на графиках) законы теряют силу.

Решение задач
Задача 1 (4, А-5, с.36)
На pV–диаграмме изображено изменение состояния идеального газа. Изохорное охлаждение изображено на участке

1-2 2) 2-3 3) 3-4 4) 4-1
Решение:
Процесс 1-2 – давление и объем увеличиваются;
2-3 – P=const, а V увеличивается, Т увеличивается (изобарное расширение);
3-4 – V =const, P уменьшается, Т уменьшается (изохорное охлаждение);
4-1 - P=const, а V уменьшается, Т уменьшается (изобарное сжатие).
Ответ: (3).
Задача 2 (4, А-12, с.39)
Герметически закрытый сосуд заполнен гелием. На рисунке изображено изменение состояния гелия. Какому состоянию газа – 1, 2 или 3 – соответствует наибольшее давление?

только 1 2) только 2 3) только 3 4) и 2, и 3
Решение:
Процесс 1-2 – температура, а значит и давление увеличиваются при V= const;
Процесс 2-3 – при Т= const объем уменьшается, а значит давление снова возрастает.
Ответ: (3).
Задача 3 (4, А-11, с.38)
В герметически закрытом сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рис.)

Т2=8Т1 2) Т2=1/8Т1 3) Т2=10/4Т1 4) Т2=1/5Т1
Решение:
Давление и объем увеличиваются, Т1не равноТ2 (температура газа должна возрастать). Воспользуемся уравнением состояния идеального газа: P1V1/T1= P2V2/T2, выразим и найдем через Т1 T2=T1P2V2/P1V1=T1*10*10^4 Па*4 м3/5*10^4 Па*1м3=8Т1, т.е. Т2= 8Т1.
Ответ:(1).
Задача 4 (2, №114, с.63).
На Vдиаграмме представлена зависимость объема идеального газа постоянной массы от абсолютной температуры. Как изменяется давление в процессе 1-2-3?

На участках 1-2 и 2-3 увеличивается
На участках 1-2 и 2-3 уменьшается
На участке 1-2 уменьшается, а на участке 2-3 остается неизменным
На участке 1-2 не изменяется, а на участке 2-3 увеличивается

Решение:
В процессе 1-2 температура уменьшается при V= const, а значит давление уменьшается. В процессе 2-3 V увеличивается, Т увеличивается, а значит P=const.
Ответ: (3).
Задача 5 (2, №94, с.59).
Какой из графиков, изображенных на рисунке, соответствует процессу, проведенному при постоянной температуре газа?

А
Б
В
Г

Решение:
Процесс А: давление и объем увеличиваются, Т1не равноТ2 (температура газа должна возрастать). Процесс Б: P=const,V увеличивается, а значит Т увеличивается. Процесс В: Р уменьшается, V увеличивается, а значит Т= const. Процесс Г: Р уменьшается, V=const, а значит Т уменьшается.
Ответ: (3).
3. Домашнее задание:
1). Решите задачи.
Задача 1 (2, №87, с.57).
Зависимость объема идеального газа от температуры показана на VT –диаграмме (см. рисунок). В какой из точек давление газа максимально?

A
B
C
D

Решение:
ОВ, ОС. ОД – изобары. Причем, Р(ОД) > Р(ОС) > Р(ОВ) (см. таблица 1). Значит в точке Д давление газа максимально.
Ответ: (4).
Задача 2 (2, №87, с.57).
При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул n пропорциональна давлению P (см. рисунок). Масса газа в процессе остается постоянной.
Утверждается, что в данном процессе
А) Плотность газа возрастает.
Б) Происходит изотермическое расширение газа.

Из этих утверждений
Верно только А
Верно только Б
Оба утверждения верны
Оба утверждения неверны

Решение:
Из графика процессе 1-2 видно, что давление P уменьшается, концентрация молекул n уменьшается, значит объем газа увеличивается. Происходит изотермическое расширение газа.
Т.к. концентрация молекул n уменьшается, значит плотность газа уменьшается.Ответ: (2).
Задача 3 (1, А-8, с.11).
Идеальный газ сначала нагревался при постоянном объеме, потом его объем увеличивался при постоянном давлении, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях р-Т на рисунке соответствует этим изменениям состояния газа?

1)

2)

3)

4)Решение:
Построим графики, которые соответствует этим изменениям состояния газа.
«Газ сначала нагревался при постоянном объеме»: Т увеличивалась при V= const, значит давление Р увеличивалось (процесс 1-2).«Объем увеличивался при постоянном давлении», значит Т увеличивалась (процесс 2-3).
«При постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения» (процесс 3-4).

Ответ: (2).
2). Проверьте свои знания по данной теме (5).

Используемая литература и электронные образовательные ресурсы
Кабардин О. Ф. ЕГЭ 2014. Физика. Типовые тестовые задания / О. Ф. Кабардин, С.И. Кабардина, В.А. Орлов. – М.: Издательство «Экзамен», 2014.
Орлов В. А. Оптимальный банк заданий для подготовки к ЕГЭ. Единый государственный экзамен 2015. Физика. Учебное пособие. / В. А. Орлов, М. Ю. Демидова, Г. Г. Никифоров, Н. К. Ханнанов. – Москва: Интернет-центр, 2015. – 168 с.
Справочное пособие по физике / авт.-сост. И. Е. Гусев. – Минск.: Харвест, 1998. – 576 с. – (Библиотека школьника).
Фадеева А. А. ЕГЭ 2015. Физика: Тематические тренировочные задания / А. А. Фадеева. – Москва : Эксмо, 2014. – 112 с. – (ЕГЭ. Тематические тренировочные задания).
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] Изопроцессы в разряженном газе с постоянным числом частиц N.

13PAGE \* MERGEFORMAT141015

зад 615