Класс: 10
Вид урока: практическая работа с использованием компьютера
Цель: исследование зависимости макроскопических параметров
Задачи:
- повторить тему “Газовые законы”;
- исследовать изопроцессы;
- развивать творческую и познавательную деятельность учащихся;
- моделировать полученные данные в электронной таблице с использованием компьютера;
- построить графики изопроцессов.
Оборудование: термометр, линейка, прозрачная трубка с кранами, манометрическая трубка, сосуды с холодной и теплой водой.
Программное обеспечение: операционная система OS Windows XP, электронные таблицы MS Microsoft Excel из пакета Microsoft Office, программа по созданию презентаций Microsoft Power Point из пакета MS Office.
План урока физики
1.Организационный момент.
2.Повторение изопроцессов. Заполнение таблицы (см. приложение 1).
3.Инструктаж по технике безопасности.
4.Объяснение учителем хода лабораторной работы.
5.Выполнение учениками лабораторной работы.
6.Подведение итогов урока и переход в кабинет информатики.
Объяснения учителя:
У каждого ученика на парте находится листок с описанием лабораторной работы, на который вы будете записывать измерения и вычисления (см. приложение 2)
Цель работы формулируем вместе.
Оборудование ученики записывают самостоятельно.
Первая часть работы называется “Исследование изотермического процесса” .
В ходе этой части работы трубка опускается в стакан с водой комнатной температуры(верхний кран закрыт). Внутрь трубки поступает некоторое количество воды. Давление внутри трубки будет равно сумме давлений атмосферного (измеряется барометром) и гидростатического давления воды. Температура воздуха внутри трубки осталась неизменной. Давление воздуха внутри трубки и его объем изменились. Проверяете равенство произведений: p1L1=p2L2.
Вторая часть работы называется “Исследование изохорного процесса”
В ходе этой части работы, воздух в манометрической трубке нагревают, опуская ее полностью в стакан с теплой водой (нижний кран закрыт, верхний открыт). Воздух в трубке нагревается, расширяется. Через пару минут температура воздуха станет равна температуре воды, а давление равно атмосферному.
Затем трубку достаем из воды( верхний кран закрыт, нижний открыт) и прикрепляем к ней небольшую манометрическую трубку, конец которой опущен в холодную воду. По этой манометрической трубке начнет подниматься вода до тех пор, пока не наступит равенство атмосферного давления и суммы давлений воздуха внутри трубки и гидростатического давления воды, поднявшейся по трубке.
р1=р2+р, следовательно р2= р1-р
За счет присоединения небольшой трубки, можно считать, что воздух в основной трубке после охлаждения, не изменил объем. Его температура и давление изменились.
Проверяем равенство отношений р1/Т1=р2/Т2
Третья часть работы называется “Исследование изобарного процесса”
Воздух в трубке нагревают, помещая ее в теплую воду (верхний кран открыт, нижний закрыт). Затем воду сливают и заполняют стакан холодной водой. Вода заходит внутрь трубки, сжимая воздух и одновременно охлаждая его. Температура и объем воздуха изменяются, а давление остается постоянным.
Проверяем равенство отношений L1/T1=L2/T2
Приступаем к выполнению работы.
Итоги урока:
- повторили изопроцессы;
- выполнили измерения по трем частям лабораторной работы;
- все вычисления на уроке информатики с помощью электронных таблиц программы Excel
- с помощью той же программы построить графики изобарного и изохорного процесса.
План урока информатики
б). Отработка навыков в построении и анализе графиков изопроцессов. Практическая работа.
в). Отчёт о выполненной работе – создание формул и графики зависимости макроскопических параметров.
г). Сохранение документа по локальной сети на диск S:\, имя файла – фамилии учащихся.
IV. Подведение итогов урока.
V. Домашнее задание.
Организационный момент. Тема урока – на доске (слайд № 1 – презентация). Раздаточный материал для учащихся – на партах (см. приложение № 3).
- Повторение материала . Многие процессы изменения состояния газов в природе и тепловых машинах происходят так, что один из трёх макроскопических параметров (V,T, P) остаётся или специально поддерживается постоянным. Два других параметра при этом изменяются.
- а). Перед вами на столе раздаточный материал для урока. На прошлом уроке мы готовили таблицу по изопроцессам, но один процесс мы разбираем вместе – изотермический, два других по группам с последующим объяснением (слайд № 4). Разобрать какие исходные данные уже занесены в таблицу. Проследить, расчет каких величин производить (слайд № 5).
На сегодняшнем уроке мы займёмся обработкой данных эксперимента, проведённого вами на уроке физике (слайд № 2,3).
Для компьютерного эксперимента воспользуемся средой электронной таблицы, программой MS Excel из офисного пакета.
Повторение. Основной назначение электронной таблицы? – автоматизация расчётов в табличной форме.
Какие данные можно заносить в ячейки электронной таблицы? – числа, даты, формулы, текст.
А ещё в этой программе мы можем по исходным данным и по произведенным расчётам построить график или диаграмму. Вот этой возможностью мы воспользуемся, чтобы проследить зависимость макроскопических параметров в изопроцессах.
Ваши действия:
Изотермический процесс разбираем вместе (слайды 4,5), а остальные 2 процесса – по группам.
2 группа – за компьютерами выполняет работу по
изобарному процессу (вводит значения величин), 1
группа – по изохорному процессу.
б). Построить графики.
в). Отчёт о выполненной работе. Группы (1 и 2) для
класса формулируют вывод. Группы меняются
местами. 1 группа – выполняет работу по
изобарному процессу (вводит значения величин), 2
группа – по изохорному процессу.
г). Сохранение документа на диске S:\, имя файла –
собственные фамилии учащихся.
IV. Подведение итогов. Приходим к выводу, что для моделирования необходимо использовать информационные технологии, т.к. с помощью ИТ можно наиболее точно построить графики и визуально проследить очень быстро его изменение при изменении исходных данных (см.приложение № 5).
V. Домашнее задание. Произвести расчёты в той части работы, которую не успели выполнить на уроке и результаты занести в таблицу на листе с лабораторной работой по физике.