Дидактическая цель:
- обобщение знаний по теме: «Работа в термодинамике»;
- научиться пользоваться математическим аппаратом при решении физических задач.
Тип урока: интегрированный.
Воспитательная работа: расширение кругозора и познавательной деятельности учащихся, развитие логического мышления и умения применять свои знания.
Техническое обеспечение: интерактивная доска. Компьютер
ХОД УРОКА:
1. Оргмомент (2 мин.)
(Презентация. Слайд №1)
– Улыбнитесь друг другу, улыбнитесь мне, улыбнитесь нашим гостям. Улыбка – легко читаемое любым человеком послание «Всё будет хорошо». Улыбка помогает создать хорошее настроение. Давайте же сохраним это настроение до конца занятия. Наш урок сегодня пройдет несколько необычно, каждый из вас сегодня будет работать на свой рейтинг, фиксируя свои успех в специальной рейтинговой карте (Приложение 1). Она должна быть именной (учитель предлагает учащимся подписать ее). В конце урока карты сдаются учителю.
Отметь свой эмоциональный настрой на начало урока, выделив соответствующий смайлик.
– Какую тему мы с вами изучали на прошлом уроке? (Работа в термодинамике)
Однажды великого мыслителя Сократа спросили о том, что, по его мнению, легче всего в жизни. Он ответил, что легче всего – поучать других, а труднее – познать самому.
– Как вы думаете, чем сегодня мы будем заниматься на уроке? (Решать задачи).
– Итак, тема урока: «Решение задач на расчет работы термодинамической системы».
2. Актуализация опорных знаний учащихся (17 мин.)
(Слайды 2-43)
На слайде презентации даны 20 вопросов, цвета клеток определяют сложность вопроса: красный(3б) – высокий уровень, зелёный(2б) – средний уровень, желтый(1б) – наименее сложный.
Ученики сами выбирают вопросы и, при желании могут свериться с правильным ответом.
Низкий уровень
1. Единицы измерения работы. (Дж)
2. От чего зависит знак в величине работы газа? (Работа газа положительна при расширении и отрицательна при сжатии газа)
3. Формула расчета работы газа. (A = p(V2 – V1))
4. Какой из приведенных ниже графиков соответствует изобарному расширению? (А)
5. Какой из приведенных ниже графиков соответствует процессу изотермического расширения? (С)
9. На рисунке изображен циклический процесс для идеального газа. Изохорическому нагреванию газа соответствует участок
1) 1-2 2) 2-3 3) 3-4 4) 4-1
(При изохорическом процессе, согласно закону Шарля, величина p/T остается постоянной. На диаграмме p – Т такие процессы изображаются прямыми линиями, продолжения которых проходят через начала координат. Таким образом, изохорическому нагреванию соответствует процесс 1-2
Правильный ответ: 1.)
12. Определите знак работы (Отрицательна, т.к. ∆V < 0)
13. Определите знак работы (Отрицательна, т.к. ∆V < 0)
14. Определите знак работы (Равна нулю, т.к. ∆V = 0)
19. Чем отличается работа, совершаемая газом, от работы, совершаемой внешними телами над газом? (Работа, совершаемая газом отличается от работы, совершаемой внешними телами только знаком.)
Средний уровень
6. При каком условии газ совершает работу? (Газ совершает работу при расширении или сжатии, т.е. при изменении объема)
7. Геометрическое истолкование работы. (В изобарном процессе площадь под графиком в координатах p, V численно равна работе)
8. Запишите формулу для работы внешних сил, действующих на газ. (А=– A'= – p∆V)
10. Начальное состояние газа характеризуется параметрами p1 и V1. При каком расширении изотермическом или изобарном до объёма V2 газ совершит большую работу? (При изотермическом расширении)
11. При постоянном давлении 105 Па объем воздуха увеличился на 20 м3. Какую работу совершил газ? (Б)
А) 5*106 Дж. Б) 2*106 Дж. В) 2*105 Дж. Г) 2*104 Дж. Д) 2*103 Дж. Е) 0 Дж
20. Какую работу совершил газ, количество вещества которого v при изобарном расширении на ∆Т? (A'=vR∆T)
Высокий уровень
15.График зависимости давления от объема для циклического процесса изображен на рисунке. В этом процессе газ
1) совершает положительную работу
2) совершает отрицательную работу
3) не получает энергию от внешних источников
4) не отдает энергию внешним телам
(На рисунке показан график зависимости давления p от объёма V (диаграмма p, V) для некоторого цикла 1–2–3–4–1. На участках 1–2 и 4–1 газ расширяется и совершает положительную работу А1, численно равную площади фигуры V1412V2. На участке 2–3–4 газ сжимается и совершает работу А2, модуль которой равен площади фигуры V2234V1. Полная работа газ за цикл А = А1 + А2, т.е. положительна и равна площади фигуры 12341.)
16.На рисунке приведён цикл, осуществляемый с идеальным газом. Работа не совершается на участке (ВС)
1) АВ 2) ВС 3) CD 4) DA
17. Переход газа из состояния К в состояние М можно совершить четырьмя способами (см. рис). При каком способе газ совершит наибольшую работу?
(Величина работы зависит от того, каким путем совершался переход из начального состояния в конечное.
Три различных пути перехода из состояния (1) в состояние (2). Во всех трех случаях газ совершает разную работу, равную площади под графиком процесса.)
18. Какой из нижеприведённых точек на диаграмме работы идеального газа от изменения объёма, соответствует точка с максимальным давлением? (Процесс изобарный)
3. Деловая игра (12 мин.)