"Графическое решение задач на изопроцессы"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«Лицей № 57»

городского округа Тольятти

445042, г. Тольятти, бульвар Луначарского,19

т. (8482) 33-12-75, факс 53-16-41

e-mail: school57@edu.tgl.ru

Конспект урока по физике в 10 классе

на тему

“Графическое решение задач на изопроцессы”.

Составила учитель физики

Кучер Светлана Владимировна

1

Тема урока: “Графическое решение задач на изопроцессы ”.

Тип урока: Практическое применение знаний, умений.

Цель урока: Сформировать умения решения различного уровня задач с помощью графиков,

отображающие различные изопроцессы происходящие с газом.

Задачи:

Образовательные:

- актуализировать и систематизировать знания учащихся

в ходе повторения теоретического материала;

- научить сравнивать физические процессы

происходящие в газах, используя графический

метод решения задач.

Развивающие:

- развивать навыки логического мышления

при решении качественных задач;

- развивать умения анализировать и сравнивать

физические процессы по их графическим изображениям;

- развивать интерес к теоретической физике.

Воспитательные:

- воспитывать активность и целеустремлённость

при изучении физики;

- воспитывать добросовестное отношение к учебному

труду.

Оборудование: проектор, персональный компьютер, раздаточный материал.

План урока.

1. Организационный момент.

2. Повторение теоретического материала.

3. Решение графических задач.

4. Закрепление.

5. Домашнее задание.

6. Итог урока. Рефлексия.

Ход урока.

I. Организационный момент. (1 минута)

Проверяю готовность учащихся к уроку, отмечаю отсутствующих.

Используя проектор, демонстрирую слайд № 1 и сообщаю учащимся тему и цель урока.

2

II. Повторение теоретического материала. (6 минут)

Повторение формулировок и формул газовых законов проводится фронтально. Ученики записывают формулы законов Бойля-Мариотта, Гей-Люссака и Шарля и формулируют законы.

Предлагаю трём учащимся у доски вычертить графики трёх процессов происходящих с газом

(Т = const; р = const и V = const) соответственно в координатах р (V); V (Т) и р (Т).

Координатные оси вычерчиваются на доске заранее, ученики чертят только графики, которые остаются на доске до конца урока, чтобы учащиеся смогли пользоваться ими при решении задач.

III. Решение графических задач. (18 минут)

Задание 1.

- Рассмотрим графики изображенные на слайде № 2

Сообщаю учащимся, что первый и второй процессы изменения состояния газа разберём на доске. Опишем эти процессы газа отражённые на соответствующих графиках. Третий и четвёртый процессы учащиеся будут разбирать самостоятельно.

Учитель рассматривает процесс с газом изображенный на первом графике.

- Из графика видно, что давление газа постоянно, значит процесс изобарный. V2 V1 – т.е. объём газа увеличивается, поэтому, согласно закону Гей-Люссака V/T = const, температура тоже увеличивается т. е. Т2 Т1. Следовательно, этот процесс можно назвать изобарным расширением газа.

Далее учитель ведёт разбор 2 процесса происходящего с газом изображенного на соответствующем графике под номером два.

- Рассматривая график 2 видим, что температура газа постоянна, давление газа увеличивается р2 р1. По закону Бойля-Мариотта p·V = const, следовательно, объём газа будет уменьшаться

V2 V1. Этот процесс можно назвать изотермическим сжатием газа.

Далее учащиеся самостоятельно разбирают процессы, происходящие с газом под номерами 3 и 4. Учитель предлагает учащимся самостоятельно сделать вывод. Что происходит с газом?

Вывод, который должны сформулировать учащиеся.

Процесс, происходящий с газом на графике 3 в координатах V(Т) соответствует изобарному процессу, когда давление газа постоянно. При этом объём газа уменьшается – это видно из графика. Следовательно, процесс можно назвать изобарным сжатием газа.

Под номером 4 нарисована гипербола в координатных осях p(V), что соответствует изотермическому процессу, когда температура газа постоянна. При этом объём газа согласно графику увеличивается, следовательно, процесс можно назвать изотермическим расширением газа.

Задание 2.

При выполнении второго задания учащиеся работают по вариантам.

3

На слайде № 3 показаны четыре графика изопроцессов.

Учащиеся должны назвать эти процессы. Учащиеся I варианта проводят анализ нечётных графиков, а учащиеся II варианта анализируют чётные графики.

После выполнения задания в тетрадях учащиеся обмениваются тетрадями и проверяют ответы соседа. Если мнение учеников в ходе проверки расходятся, они могут обратиться к учителю, который выступает в качестве эксперта.

Ответы, которые должны сформулировать учащиеся.

I вариант. II вариант.

График 1. График 2.

1-2 – изохорное нагревание, 1-2 – изохорное нагревание,

2-3 – изотермическое сжатие. 2-3 – изотермическое расширение.

График 3. График 4.

1-2 – изохорное нагревание, 1-2 – изобарное расширение,

2-3 – изобарное сжатие. 2-3 – изохорное сжатие.

Задание 3.

Демонстрируется слайд № 4. На графиках показаны изопроцессы, но не указаны оси координат. Учащимся необходимо указать оси координат.

Это задание учащиеся выполняют, работая в парах.

4

Ответы, которые должны сформулировать учащиеся.

I вариант. II вариант.

р (V) Т (р)

Задание 4.

Это задание, как более сложное разбирается у доски. На слайде № 5 изображён сложный процесс с газом в координатных осях р(Т). Необходимо определить, что происходит с газом?

Учитель задаёт наводящие вопросы по графику, а ученики стараются ответить.

• Какие величины мы будем сравнивать, чтобы ответить на вопрос задачи?

(V1 и V2)

• Как можно графически сравнивать эти величины?

(Провести изохоры через точки 1 и 2.)

р V1

V2

1 2

Т

• Какое дополнительное построение нужно выполнить, чтобы определить на какой изохоре объём больше?

(Провести произвольную изотерму То.) р

V1

р1 V2

1 2

р2

То Т

• Какой закон можно применить, чтобы найти отношение объёмов?

(Бойля-Мариотта р1 ·V1 = р2 ·V2 следовательно р1 /р2 = V2 /V1)

Далее учащиеся должны сделать вывод, что р1 р2, значит V2 V1, газ расширился.

5

Задание 5.

Демонстрируется слайд № 6 на котором изображён график р(V). Учащиеся перерисовывают этот график, называют процессы, происходящие с газом по данному графику.

Названные процессы один из учащихся записывает на доске.

1-2: V = const, по закону Шарля р1 /Т1 = р2/Т2, значит, если давление уменьшается, то уменьшается и температура, т.е. происходит изохорное охлаждение.

2-3: далее при р = const, по закону Гей-Люссака V2/Т2 = V3/Т3, объём увеличивается и температура увеличивается, т.е. происходит изобарное расширение.

Далее предлагается учащимся опираясь на информацию о графике записанную на доске изобразить данные процессы в координатах р(Т) и V(Т).

Учитель предлагает, двоим учащимся, выйти к доске и нарисовать изопроцессы газа в координатах р(Т) и V(Т). Остальные учащиеся работают в тетрадях. После построения графиков на доске проверяется, правильно ли учащиеся выполнили это задание. Если допустили ошибки при построении, то исправляют. В итоге ученики должны получить графики указанные

на слайде № 7.

IV. Закрепление. (10 минут)

Учащимся раздаются листы с заданиями, и учащиеся продолжают работать в парах по вариантам.

(При составлении задания использована методическая литература Кирик Л. А. Физика – 10. Разноуровневые самостоятельные и контрольные работы. М.: «Илекса», 2006г.)

6

I вариант.

Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах

р(Т) и р(V). Масса газа постоянная.

V

1 4

T

II вариант.

Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах V(Т) и р(V). Масса газа постоянная.

p 2

1 3

4

T

Решая задачи, ученики могут пользоваться подсказкой учителя или соседа по парте. По результатам работы в парах учащиеся выставляют итоговую оценку.

Тетради сдаются учителю для проверки объективности учащихся при выставлении оценки за выполненные задания, а также для оценивания уровня знаний и умений учащихся, сформированных на данном уроке.

V. Домашнее задание. (2 минута)

1. Повторить § 68,69.

Г. Я. Мякишев Б. Б. Буховцев Н. Н. Сотский. Физика. 10 класс: Учебник для общеобразовательных учреждений. – Москва: Просвещение, 2008 г.

2. Раздаточный материал с задачами (см. приложение 1 на странице 8).

VI. Итог урока. Рефлексия. (3 минуты)

Учитель объявляет оценки за работу учащихся у доски и устные ответы.

Учащиеся сами подводят итог урока, отвечая на вопросы учителя.

1. Что можно узнать, пользуясь графиком изопроцесса?

2. Может ли при переходе из одних координат в другие замкнутый цикл стать незамкнутым?

3. Что было самым трудным на уроке?

4. Удалось ли разобраться в графиках изопроцессов?

7

Приложение 1.

1. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах

р(Т) и V(Т). Масса газа постоянная.

р

2 3

1 4

V

2. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р(V) и p(Т). Масса газа постоянная.

V 5 4

2 3

1

T

3. Постройте графики процесса, происходящего с идеальным газом (см. рисунок), в координатах р(V) и V(Т). Масса газа постоянная.

р 5

3 4

2

1

T

8