Урок физики с элементами информатики по теме "Изопроцессы. Компьютерное информационное моделирование"

Разделы: Физика


Урок способствует развитию творческого мышления учащихся. Познание законов природы через практическое применение умений и навыков, полученных на уроках информатики, дает возможность более полно и наглядно изучать физические законы. На данном уроке создаются условия для того, чтобы учащиеся научились устанавливать взаимосвязи в изучаемых процессах, выдвигать гипотезы и обосновывать их, делать обобщения. Данный урок позволяет показать интегративную связь между смежными науками и образовательными областями. Урок сопровождается мультимедийной презентацией.

Цель урока: изучить тему "Изопроцессы" и показать возможность применения информационных технологий на уроке физики при изучении данной темы.

Задачи урока:

1. Образовательные:

  • рассмотреть применение уравнения состояния идеального газа для частных случаев;
  • ввести понятие "изопроцесса";
  • сформировать четкое представление об изотермическом, изохорном, изобарном процессах;
  • сформулировать газовые законы, дать графическое представление этих законов;
  • закрепить понятие "модели", методы описания моделей на конкретных примерах;
  • продолжить формирование умений и навыков использования программных средств для решения информационных задач.

2. Развивающие:

  • развивать у учащихся умения выделять главное, существенное, сравнивать изучаемые факты, анализировать условия задач, логически излагать мысли;
  • развивать творческую самостоятельность и аналитическое мышление при изучении нового материала и решении задач;
  • развивать интерес к физике как науке, через использование современных информационных технологий.

3. Воспитательные:

  • формировать и развивать информационное видение окружающего мира;
  • продолжить формирование восприятия компьютера как инструмента обработки информационных объектов;
  • способствовать в ходе урока нравственному воспитанию учащихся.

Оборудование: кабинет информатики - 9 компьютеров, программные средства МS Word, MS PowerPoint, мультимедийный проектор, экран, слайды.

Ход урока

Презентация (слайд №1). Формулировка цели урока.

I. Проверка знаний (физика)

  1. Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используют модель "идеального газа".
  2. Что вкладывается в понятие "идеальный газ"?
  3. Охарактеризуйте понятие "абсолютный нуль".
  4. Что такое "микропараметры системы", "макропараметры системы"?
  5. Запишите уравнение Менделеева - Клапейрона.
  6. Запишите уравнение Клапейрона (в каких случаях оно используется?)

II. Объяснение нового материала (физика)

Презентация (слайд №2).

Изопроцесс - процесс, при котором один из макроскопических параметров состояния данной массы газа остается постоянным (т.е. два других меняются).

(не забываем, что изопроцесс - идеализированная модель реального процесса).

1. Изотермический процесс - процесс, протекающий при постоянной температуре.

Рассмотрим уравнение Клапейрона, придем к следующей записи:

Презентация (слайд №3).

(Закон экспериментально был открыт английским ученым Бойлем, несколько позже французским ученым Мариоттом в середине 17 века).

Для газа данной массы при постоянной температуре произведение давления газа на его объем постоянно.

(Обсуждение графиков, обсуждение пунктирной линии на графиках)

2. Изобарный процесс - процесс, протекaющий при постоянном давлении.

Презентация (слайд №4).

(Закон был установлен экспериментально в 1802 году французским ученым Гей - Люссаком).

Для газа данной массы при постоянном давлении отношение объема газа к его температуре постоянно.

(Обсуждение пунктирной линии на графиках, объяснение построения изобары при условии ).

3. Изохорный процесс - процесс, протекающий при постоянном объеме.

Презентация (слайд №5).

(Закон экспериментально установлен в 1787 году французским ученым Шарлем).

Для газа данной массы при постоянном объеме отношение давлении я к его температуре постоянно.

Итак, мы с вами подробно разобрали изотермический и изобарный процессы. А для изохорного процесса не рассмотрено его графическое представление. Я предлагаю вам выполнить построение графиков самостоятельно (по аналогии) в координатных осях p, T; p, V; V, T, используя знания по информатике.

III. Проверка знаний (информатика)

Прежде чем вы начнете выполнять задание, давайте вспомним:

  1. Что называется "моделью"?
  2. Виды моделей. Какими из них занимается информатика? (охарактеризовать информационную модель).
  3. Что является объектом моделирования на сегодняшнем уроке?
  4. Какие методы описания информационных моделей вы знаете? (обсуждение)

Сейчас вам предстоит схематически построить график изохорного процесса.

Нам необходимо вспомнить, как создаются графические изображения в MS Word.

IV. Самостоятельная работа учащихся (с использованием компьютера) с последующей проверкой и обсуждением.

Презентация (слайд №6).

V. Закрепление.

ЗАДАНИЕ 1

На рисунке представлен циклический процесс, проведенный с одним молем идеального газа. Охарактеризуйте каждый процесс.

Презентация (слайд №7).

ЗАДАНИЕ 2 Самостоятельная работа учащихся (с использованием компьютера)

Презентация (слайд №8).

VI. Итог урока.

VII. Оценки за урок по физике и информатике.

VIII. Домашнее задание. Параграф 69, упр. 13(2,6,8)

Литература.

  1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б.Б. "Физика - 10", Москва, , "Дрофа", 2009 г.
  2. Касьянов В.А. "Физика- 10", Москва, "Дрофа", 2000 г.
  3. Гончаренко С.У. - Воловик П.Н. "Физика - 10", Москва, "Просвещение" 1989г.
  4. Примерные билеты и ответы по физике, Москва, "Дрофа", 2005 г.
  5. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. "Информатика - 10", Москва, "Лаборатория Базовых Знаний", 2007 г.
  6. Семакин И.Г., Хеннер Е.К. "Информатика. Задачник - практикум", Москва, "Лаборатория Базовых Знаний", 2007 г.