Цель урока: применить первый закон термодинамики к изопроцессам.
Задачи урока.
Образовательные:
- сформировать умения использовать первый закон термодинамики для описания газовых процессов;
- дать понятие адиабатного процесса;
- рассмотреть примеры адиабатного процесса в технике и природе.
Развивающие:
- развивать умение анализировать, выделять главное, выдвигать гипотезы, делать выводы;
- развивать умение видеть целостность окружающего мира;
- развивать познавательную деятельность учащихся.
Воспитательные:
- воспитывать культуру общения;
- воспитывать любовь к природе.
Интеграционные связи:
а) внутрипредметные: законы термодинамики, физика атмосферы.
б) межпредметные: география, технология.
Необходимое оборудование:
- сигнальные карточки (зеленые с одной стороны, белые с другой) для каждого ученика;
- заготовки для таблицы “Применение первого закона термодинамики к изопроцессам” для каждого ученика;
- таблицы “Первое начало термодинамики”, “Адиабатный процесс”;
- слайд-презентация.
Методическое обеспечение урока.
- Учебник Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский “Физика 10 класс: учебник для общеобразовательных учреждений: базовый и профильный уровни”, М.: “Просвещение”, 2010.
- Рымкевич А.П. Сборник задач по физике для 8-10 классов средней школы. – 12-е изд. - М.: “Просвещение”, 1988.
- Кирьянов А.П., Коршунов С.М. Термодинамика и молекулярная физика. - М.: “Просвещение”, 1977.
- Тарасов Л.В. Физика в природе: Кн. Для учащихся. - М.: “Просвещение”, 1988.
Этап 1. Организационный
Дидактическая задача: мобилизация учащихся на урок.
Деятельность педагога: проследить за готовностью учеников к началу урока.
Деятельность учащихся: подготовить необходимое к уроку (учебник, тетрадь, дневник, письменные принадлежности).
Показатель результатов: готовность учеников к уроку.
Этап 2. Актуализация знаний
Дидактическая задача: настроить учащихся на работу на уроке, вспомнить ранее изученный материал, необходимый к уроку.
Метод: проблемный вопрос, работа с сигнальными карточками.
Форма организации: фронтальная.
| Деятельность педагога | Деятельность учащихся |
| А вы знаете, что бывают
серебристые облака? Сегодня я расскажу вам что такое серебристые облака, мы узнаем какое отношение имеют облака к I закону термодинамики. Тема урока: “Применение I закона термодинамики к изопроцессам”. (Слайд 1) |
Ответы учащихся |
В начале вспомним то, что изучали
на прошлых уроках. Вам будут представлены
утверждения. Ваша задача – оценить их
справедливость. Будете использовать карточки,
которые есть на вашем столе. Если вы согласны с
утверждением, то показываете мне карточку
зеленой стороной, если не согласны – белой.
Задание понятно? (Слайд 2)
Кто верно ответил на все вопросы? |
|
Показатель результатов: внимание, активность, ответы учеников
Этап 3. Изучение нового материала
3.1. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам.
Дидактическая задача: проанализировать как изменяется внутренняя энергия и работа в различных процессах, применить к процессам первый закон термодинамики.
Метод: частично-поисковый.
Форма организации: фронтальная, групповая.
| Деятельность педагога | Деятельность учащихся |
| Мы вспомнили первый закон
термодинамики, внутреннюю энергию и работу
идеального газа. (Слайд 3) С помощью первого закона термодинамики можно делать заключения о характере протекания различных процессов. Мы знаем три изопроцесса. Назовите их. Для того чтобы сказать как применяется закон к конкретному изопроцессу, надо проанализировать как изменяется внутренняя энергия при этом процессе, какая работа при этом совершается. Сейчас каждая группа попробует применить первый закон термодинамики к одному из процессов. (Слайд 4) Заполните соответствующую строчку таблицы. (Приложение 1) Давайте посмотрим, как справились с заданием. (Слайды 5, 6, 7) |
Ответы: изотермический, изобарный, изохорный
Работа с таблицей
Отвечает ученик от группы, остальные поправляют, дополняют, заполняют свою таблицу. |
Показатель результатов: работа в группах, ответы учеников, заполнение таблицы.
3.2. Адиабатный процесс.
Дидактическая задача: дать понятие адиабатного процесса
Метод: объяснительно-иллюстративный
Форма организации: фронтальная
| Деятельность педагога | Деятельность учащихся |
| Рассмотрим процесс, который идет без
теплообмена с окружающей средой. Такой процесс
называется адиабатным. (Слайд 8) Количество теплоты, полученное системой равно 0. Q=0 график адиабаты так же как и изотерма – кривая линия, но гораздо круче. При адиабатном сжатии получаем
внутренняя энергия возрастает, газ нагревается при адиабатном расширении получается обратный эффект. Газ сам совершает работу. Т.к. дополнительного поступления теплоты нет, то внутренняя энергия тратится на совершение работы газом, т.е. уменьшается. Газ охлаждается. В реальных процессах полной теплоизоляции достичь очень трудно, но в ряде случаев можно считать процессы близкими к адиабатным. Если процесс происходит очень быстро, то система не успевает обменяться теплом с окружающей средой. Такой процесс происходят в дизельном двигателе. (Слайд 9 - видеоролик) Адиабатный процесс встречается и в природе. Именно с адиабатным процессом связано образование облаков. Посмотрите, какие разные облака изображены на картинах Левитана. (Слайд 10) Еще в природоведении вы говорили о круговороте воды в природе. (Слайд 11) Рассмотрим процесс образования облака. (Слайд 12)
Какие вы знаете облака? (Слайд 13) Физика образования облаков сложная, какое это будет облако зависит и от температуры, и от влажности воздуха, от рельефа местности и т.д. Мы с вами обладаем уникальной возможностью увидеть самые высокие облака – серебристые. (Слайд 14) Эти облака наблюдаются только летом и только на средних широтах на высоте 80 км над землей. Эти облака светятся под лучами солнца, опустившегося за горизонт или ещё не поднявшегося из-за горизонта. Так какое отношение имеет первый закон термодинамики к облакам? Какой процесс приводит к образованию облака? |
слушают, делают записи, задают
уточняющие вопросы, заполняют таблицу
Конвекция, поток воздуха может встретить горы или другие возвышения, взаимодействие теплых и холодных фронтов
Кучевые, перистые: внешний вид, высота.
Ответы учащихся |
Показатель результативности: внимание учеников, уточняющие вопросы
Этап 4. Закрепление
Дидактическая задача: применить полученные знания для решения конкретных задач
Метод: решение задач
Форма организации: фронтальная
| Деятельность педагога | Деятельность учащихся |
| Давайте проверим, чему вы
научились на уроке, решая практические задачи. Задачи для фронтального решения (устно) (Слайды 15, 16, 17): 1. При изотермическом расширении идеальным газом совершена работа 15 кДж. Какое количество теплоты сообщено газу? 2. В закрытом баллоне находится газ. При охлаждении его внутренняя энергия уменьшилась на 500 Дж. Какое количество теплоты отдал газ? Совершил ли он работу? 3. Быстрый подъем воздушных масс определенной влажности приводит к образованию облака. Как при этом изменяется внутренняя энергия? Дополнительные задачи (Слайды 18, 19): 4. Для получения газированной воды через воду пропускают сжатый углекислый газ. Почему температура воды при этом понижается? 5. Вычислите изменение внутренней энергии кислорода массой 0,5 кг при изохорном повышении его температуры на 15 0С. |
Q=15 кДж
Q=500 Дж, А=0
При адиабатном расширении газа его внутренняя энергия уменьшается, газ охлаждается |
Показатель результатов: выполнение заданий
Этап 5. Рефлексия
Дидактическая задача: мобилизация учащихся на рефлексию, актуализация и оптимизация знаний для следующего урока.
Метод: беседа.
Форма организации: фронтальная.
| Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
| Сделать качественную оценку
выполнения заданий Домашнее задание:
|
Записывают домашнее задание |