Урок физики в 10-м классе по теме "Первый закон термодинамики. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам в газах"

№ УЭ

Учебный элемент с указанием заданий

Руководство по усвоению учебного элемента

УЭ-0

• Изучить закон сохранения энергии, распространённый на тепловые явления – первый закон термодинамики.
• Познакомиться с историей открытия закона.
• Рассмотреть изопроцессы в газах с энергетической точки зрения, примененив к ним первый закон термодинамики.
• Дать понятие адиабатического процесса.

УЭ-1

Цель: актуализация знаний; определить уровень готовности к усвоению новой темы;  повторить основные понятия термодинамики.

• Дайте определение внутренней энергии
• Напишите на доске формулу внутренней энергии.
• Перечислите способы изменения внутренней энергии
• Запишите формулу работы газа (А)
• В каких случаях работа газа (+), а  в каких (–).
• Дайте определение количества теплоты.
• На доске написать формулу внутренней энергии одноатомного идеального газа
• Что такое изопроцесс?
• Назовите известные вам изопроцессы в газах

Выполните самостоятельную работу № 1 (по вариантам). Время выполнения 7 минут.

Проверьте правильность решения на экране.

Работа учеников с учителем ( фронтальная беседа). За каждый правильный ответ получаете 1 балл.

Работу выполняете на листочке. самопроверка. За каждое правильное выполненное задание поставьте себе 1 балл в карточку учёта знаний.

УЭ-2

Цель: сформулировать 1-й закон термодинамики, познакомиться с историей открытия данного закона.

2.1. Внимательно прочитайте параграф.80 стр. 221 «1-й закон термодинамики».

• Сформулируйте закон сохранения энергии.
• На основании каких наблюдений и опытных фактов был получен данный закон?
• Как называется закон сохранения и превращения энергии, распространённый на тепловые явления?
• Выпишите в тетрадь две формулировки   1-го закона термодинамики и их математическое выражение.
• Докажите, что если система изолирована, то внутренняя энергия этой системы остаётся неизменной ( если затрудняетесь, найдите доказательство на стр. 222)

2.2. Выучите формулировки 1-го закона термодинамики, расскажите определения друг другу.
2.3. Дайте определение вечного двигателя. Докажите невозможность создания вечного двигателя.

Леонардо да Винчи: «О, искатели постоянного двигателя, сколько пустых  проектов, создали вы в подобных поисках».

Работа с учебником. Физика, 10 класс.

Если доказательство сделали самостоятельно, то поставьте себе 1 балл в карточку учёта знаний.

Письменно в тетради!

УЭ-3

Цель: закрепление знаний, полученных при изучении 1-го закона термодинамики.

3.1. Проверка знания закона по слайду № 2.

• Беседа по вопросам УЭ-2
• Сообщение учащегося по теме « Из истории открытия закона сохранения энергии»

3.2. Решение задач.

На рисунке схематично показаны случаи изменения внутренней энергии ( тело получает или отдаёт  тепло, совершает работу или работа совершается над ним).
Используя уравнение 1-го закона термодинамики, запишите формулу для расчёта изменения внутренней энергии в каждом случае.

3.3. Решение задач по рядам:

I ряд

Газ находится в сосуде под давлением 2,5 * 104 Па. При сообщении ему количества теплоты 6 *104 Дж, он изобарно расширился на 2 м³.
На сколько изменилась внутренняя энергия газа? Нагрелся газ или охладился?

II ряд

Какую работу совершил газ, взятый в количестве 2-х молей, при изобарном нагревании его на 50 К, и как при этом изменилась его внутренняя энергия. Какое количество теплоты им было получено?

III ряд

Для изобарного нагревания газа, количество вещества которого 800моль на 500оК ему сообщили количество теплоты 9,4 МДж. Определите работу газа и изменение его внутренней энергии.

Устная работа с учителем.

Грамотно оформи  в тетради решение задачи  при затруднении обратись за помощью к учителю. соседу по парте

Цель: рассмотреть применение 1-го закона термодинамики к изопроцессам в газах.

4.1. Пусть система представляет собой идеальный газ. Докажите, применив 1-й закон термодинамики к изопроцессам, что для:

4.2. Прочитайте на стр.224 «Адиабатный процесс».

• Дайте письменно в тетради определение адиабатного процесса.
• Запишите 1-й закон термодинамики применительно к адиабатному процессу.
• Назовите примеры адиабатных процессов

4.3. Рассмотрите внимательно таблицу и пользуясь ею приготовьте рассказ о применении 1 закона термодинамики к изопроцессам в газах.

Если задание вызывает затруднение, прочитайте п.81 учебника 10 класса, стр.223.
Запись вывода сделайте в тетради. Если вывод сделан самостоятельно, поставьте 3 балла.

Работа с учебником в тетради.

За устный рассказ поставь себе дополнительно 1 балл

Цель: закрепление знаний, полученных при изучении применения 1-го закона термодинамики к изопроцессам в газе.

 Решите устно задачи (время на обдумывание 3 минуты).

1. При изохорном охлаждении внутренняя энергия уменьшилась на 250 Дж. Какую работу при этом совершил газ? Какое количество теплоты было передано газом окружающим телам?

2. При изотермическом сжатии газ передал окружающим телам количество теплоты, равное 800 Дж. Какую работу совершил газ? Какую работу совершили внешние силы?

3. При адиабатическом сжатии газа была совершена работа 200 Дж. Как и на сколько при этом изменилась внутренняя энергия?

Работа в паре.

Для верного решения задач обратитесь к конспекту в тетради.

За каждую правильно решённую задачу поставьте себе 1 балл.

Цель: проверить полноту и качество усвоенного материала.

Выполните самостоятельную работу № 2 по вариантам (Приложение).
Осуществите взаимопроверку по образцу, выставите баллы.

Задание выполняйте на листочке. За каждый правильный ответ 1 балл.

Цель: выявить уровень усвоения модуля.

7.1. Ответьте на вопрос: достигли вы поставленный цели на уроке? Для этого вернитесь к началу модуля и прочитайте, какие цели стояли перед вами?

7.2. Выставите себе баллы:

5 баллов – всё понял и могу объяснить другому;
4 балла – всё понял, но объяснить не берусь;
3 балла – для полного понимания надо повторить;
0 баллов – я ничего не понял.

7.3. Подсчитайте общее количество баллов и выставите себе оценку.
7.4. Выберите домашнее задание:

• если вы получили 4 или 5 баллов № 119, 120, 122, параграф 80;
• если получили 2 или 3 балла, поработайте дома с учебником и выполните этот модуль ещё раз.

Используйте шкалу оценок.