Конспект урока на тему: "Газовые законы. Решение задач"

Автор: Копьева Анна Александровна

Дата публикации: 15.03.2016

Номер материала: 548

Конспекты
Физика
10, 11 Классы

Урок № 11

ООД: физика

Тема: Газовые законы. Решение задач

Цель урока:  Выработать алгоритм решения задач на применение газовых законов.

Образовательная: Организовать работу по выработке умений и навыков на решение задач с применением уравнения Менделеева Клапейрона и газовых законов, использовать полученные знания на для объяснения ситуаций из жизни.

Воспитательная: создавать содержательные и организационные условия для развития самостоятельности в добывании обучающимися  знаний, скорости восприятия и переработки информации, культуры речи, воспитании настойчивости в достижении цели; формировать умение работать в коллективе.

Развивающая:

  • умение использовать различные ресурсы для достижения целей;
  • умение ориентироваться в различных источниках, критически оценивать и интерпретировать информацию, получаемую из различных источников;  
  •  понимание того, что человек, познавая природу, обязательно опирается на достоверные знания и применяет их на практике в зависимости от конкретных условий;
  • совершенствование математического аппарата;
  • развитие самостоятельности в приобретении новых знаний;

Планируемые результаты:

знать:

  • смысл понятий: изопроцесс;
  • газовые законы, уравнение Менделеева - Клапейрона;

уметь:

  • применять полученные знания для решения задач,
  • строить графики изопроцессов и читать их в различных координатных осях.

Показатель:

  • практическая работа

Вид занятия:  практическое

Тип урока: комбинированный

Уровень усвоения информации: второй  - репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством).

Обеспечение урока: 

Используемые учебники и учебные пособия:  

 1.      В.Ф.Дмитриева Физика. –М.: ИЦ«Академия», 2008

 2.      В.Ф.Дмитриева Задачи по  физике. –М.: ИЦ«Академия», 2008

Используемая методическая литература:  

 1.      Волков В.А. Универсальные поурочные  разработки  по физике. 10 класс. – М.: ВАКО, 2006.

Используемое оборудование:  

 Технологические карты (методичка) или ИКТ

Методы обучения: по источнику получения знаний –практический (задачи); по характеру познавательной деятельности –репродуктивный, частично – поисковый.

 Формы работы: фронтальная, индивидуальная, групповая.

Ход урока:

1.Организационный момент:

- проверка готовности обучающихся и кабинета к уроку

2. мотивационный момент:

Что является объектом изучения МКТ? (Идеальный газ.)

Что в МКТ называется идеальным газом? (Идеальный газ – это газ, в котором взаимодействием между молекулами можно пренебречь.)

Для того, чтобы описать состояние идеального газа, используют три ТД (термодинамических) параметра. Какие? (Давление, объем и температура.)

Ни один ТД-параметр нельзя изменить, не затронув один, в то и два других параметра. Как оказалось все ТД-параметры взаимосвязаны. Бывает так, что газ переходит из одного состояния в другое, изменяя только два параметра, оставляя третий неизменным. Такой переход называется ...(изопроцессом ), а уравнение его закономерности - ...(газовым законом). Принципы изменения всех трех ТД-параметров задает уравнение состояния. Применяя уравнение состояния и газовые законы попытаемся решить качественные и количественные задачи.

3. Самостоятельная работа студентов:

а) Входной контроль: тест

б)   Решение качественных задач.

в)    Алгоритм решения задач на изопроцессы в газах.

г)      Решение задач.

д) подведение итогов

4. Содержательный аспект урока:

Работа по технологическим картам (методичке)

5. Подведение итогов урока:

Заполните лист контроля. Подсчитайте баллы за выполнение заданий. Поставьте себе предположительную итоговую оценку

6. Домашнее задание: 

параграф 17. В.Ф.Дмитриева Задачи по  физике. –М.: ИЦ«Академия», 2008,

параграф 1.12-1.15. В.Ф.Дмитриева Физика. –М.: ИЦ«Академия», 2008

7. Рефлексия.

Нарисуйте лестницу из пяти ступеней и покажите себя на ней по отношению к сегодняшнему занятию.

Преподаватель: Петрова Н.А.


Технологическая карта

 Практическая работа №4 «Решение задач»

Цель урока:  

Выработать алгоритм решения задач на применение уравнения Менделеева Клапейрона и газовых законов, использовать полученные знания для объяснения ситуаций из жизни.

Теория:

Изучить  параграф 17. В.Ф.Дмитриева Задачи по  физике. –М.: ИЦ«Академия», 2008,

параграф 1.12-1.15. В.Ф.Дмитриева Физика. –М.: ИЦ«Академия», 2008

Порядок выполнения работы:

а) Входной контроль: тест

б) Решение качественных задач.

в) Алгоритм решения задач на изопроцессы в газах.

г)  Решение задач.

д) Подведение итогов

ТЕСТ

Выберите правильный вариант ответа (за каждый правильный ответ 1 балл)

Вариант 1.

  1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изобарному процессу в идеальном газе?

a.                        Б.                       В.   P1V1=P2V2

  1. Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изохорному процессу в идеальном газе?

А.   V1T2=V2T1                Б.    P1T2 = Р2T1                 B.    P1V2 = Р2V1

3.  При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению давления газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ.

A. Изобарного.                Б. Изохорного.                  B.  Изотермического.

4.  На каком из графиков изображен изохорный процесс в идеальном газе? Выберите правильный ответ.

  1. 1                    Б.   2.                            B.  3.          

5.    На рисунке представлен график зависимости давления данной массы идеального газа от температуры. Выберите правильное утверждение.

A. График 1-2 соответствует изобарному процессу.

Б.  График 2-3 соответствует изотермическому процессу.

B.  График 3-1 соответствует изохорному процессу.

6.  Абсолютная температура связана с температурой по шкале Цельсия…

      А. t+ 273;       Б. t+ 327;       В. Т + 237;       Г. 237 – t.

 7.  При изобарном процессе остаётся неизменным …

 8.  При изотермическом процессе  постоянно …

 9.  При изохорном процессе постоянно…

       А. Давление;        Б. Объём;      В. Температура;      Г. Масса.

 10.  Уравнение Менделеева-Клапейрона …

 11. Закон Бойля-Мариотта …

 12. Закон Гей-Люссака …

 13. Закон Шарля …

     А.  pV = const;      Б. = const;      В. pV = RT;      Г. = const.

14. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Давление газа увеличили в 2 раза, а абсолютную температуру уменьшили в 2 раза. Выберите правильное утверждение:

     А. Объём газа уменьшится в 2 раза.

     Б. Объём газа увеличится в 2 раза.

     В. Объём газа уменьшится в 4 раза.        

Вариант 2.

1.   Какое из приведенных ниже уравнений соответствует изотермическому процессу в идеальном газе?  Выберите  правильное утверждение.

А.                 Б.                      В.

2.   При осуществлении какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению объема газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ.

A. Изобарного.              Б. Изохорного.                   B.  Изотермического.

3.   При осуществлении какого изопроцесса увеличение объема идеального газа в 2 раза приводит к уменьшению давления газа тоже в 2 раза? Выберите правильный ответ.

  1. Изобарного.                 Б. Изохорного.                 B.  Изотермического.

4.   На   каком   из   графиков   изображен   изотермический   процесс   в идеальном газе?

  1. 1.               Б. 2.                    B.  3

5.   На каком из графиков изображен изобарный процесс в идеальном газе?

А   1.                   Б. 2.                        B.  3.

6.  Абсолютная температура связана с температурой по шкале Цельсия…

      А. t+ 273;       Б. t+ 327;       В. Т + 237;       Г. 237 – t.

 7.  При изобарном процессе остаётся неизменным …

 8.  При изотермическом процессе  постоянно …

 9.  При изохорном процессе постоянно…

       А. Давление;        Б. Объём;      В. Температура;      Г. Масса.

 10.  Уравнение Менделеева-Клапейрона …

 11. Закон Бойля-Мариотта …

 12. Закон Гей-Люссака …

 13. Закон Шарля …

     А.  pV = const;      Б. = const;      В. pV = RT;      Г. = const.

14. В сосуде находилась некоторая масса идеального газа. Давление газа увеличили в 2 раза, а абсолютную температуру уменьшили в 2 раза. Выберите правильное утверждение:

     А. Объём газа уменьшится в 2 раза.

     Б. Объём газа увеличится в 2 раза.

     В. Объём газа уменьшится в 4 раза.        

   Решение качественных задач.

Используя знания уравнения состояния идеального газа, газовых законов дайте ответы на предложенные качественные задачи.

1.   При надувании щёк и давление, и объём воздуха во рту возрастают, а температура остаётся неизменной. Не противоречит ли это закону Бойля-Мариотта?

 2.   Как изменяется сила, выталкивающая из воды воздушный пузырёк, когда он поднимается со дна водоёма на поверхность?

 3.   Иногда из бутылки, наполненной газированной водой, вылетает пробка, если бутылка поставлена в тёплое место. Почему?

    Алгоритм решения задач на изопроцессы в газах.

    Внимательно прочтите алгоритм решения задач по данной теме, запишите его в тетрадь (1 балл)         

 1.    Внимательно прочтите задачу и кратко запишите её условие.

 2.    Исходные данные при необходимости выразите в СИ.

 3.    Выясните какой из параметров остаётся неизменным, назовите изопроцесс.

 4.    Запишите закон, описывающий данный изопроцесс.

 5.    Выразите из него неизвестный параметр. Если необходимо запишите дополнительные формулы и решите систему уравнений относительно неизвестного.

 6.   Оцените правильность (проверка на «глупость») полученного результата.        

Решите предложенную задачу, используя алгоритм решения задач (1 балл)

Задача.  При каком давлении газ, занимавший объём 2,3 · 10– 4 м3, будет сжат до объёма 2,25 · 10 – 4 м3, если температура газа останется неизменной? Первоначальное давление газа равно 0,95 · 105 Па.        

Решение задач.

 Решите задачи, используя полученный алгоритм (по 2 балла за каждую решённую задачу)        

 1.   Газ занимает объём Х м3 при температуре 273 К. Каков будет его объём при температуре Z К и прежнем давлении?

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Х

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Z

546

547

548

549

550

552

554

556

560

 2.   Давление в откачанной рентгеновской трубке при X ºС равно

 1,2 · 10– 3 Па. Какое будет давление в работающей трубке при температуре Y ºС?

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Х

15

16

17

18

19

20

10

12

14

Y

80

82

84

86

88

90

92

94

96

 3.   Во фляжке вместимостью 0,5 л находится 0,3 л воды. Турист пьёт из неё воду, плотно прижав губы к горлышку так, что во фляжку не попадает наружный воздух. Сколько воды удастся выпить туристу, если он может понизить давление оставшегося во фляжке воздуха до Х кПа?

Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Х

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

4.   Газ находится в баллоне при температуре 288 К и давлении 1,8 мПа. При какой температуре давление газа станет равным 1,55 мПа? Объём баллона считать неизменным.

 5.   Определить начальную и конечную температуры идеального газа, если при изобарном охлаждении на 290 К его объём уменьшился вдвое.

 6.   Пузырёк воздуха всплывает со дна водоёма. На глубине 6 м он имел объём 10 мм3. Найдите объём пузырька у поверхности воды.

Подсчитайте баллы за выполнение заданий. Поставьте себе предположительную итоговую оценку:

  >26 баллов – «5»

22 – 26 баллов – «4»

 19 –21 баллов – «3»;

 < 19 баллов – «2».

Этап практической работы

Баллы студента

Баллы преподавателя

Входной контроль: тест

Решение качественных задач.

Алгоритм решения задач на изопроцессы в газах.

Решение задач.

Итого:

Оценка: