Разработка уроков по Физике 10 класс

2

Физика 10 класс

Тема: Основное уравнение Моллекулярно-кинетической теории идеального

газа

Цели урока:

Учебная: формировать представления обучающихся об идеальном газе как

простейшей модели реального газа; об основном уравнении МКТ; формировать

умение применять основное уравнение МКТ для решения задач; устанавливать

причинно-следственные связи, обосновать утверждения.

Развивающая: с целью развития мышления развивать умение студентов

анализировать учебный материал, условие задачи, ход решения задач;

объяснять подобные материалы; выявлять аналогии; раскрывать общее и

конкретное; устанавливать закономерности.

Воспитательная: воспитывать внимательность, собранность,

Наблюдательность у обучающихся.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Наглядность и оборудование: учебная презентация, компьютер, учебник.

Ход урока:

I. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ ЭТАП

II. АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

Каждое макроскопическое тело состоит из огромного количества молекул.

Поведение макроскопических тел описывают рядом физических величин-

микроскопическими и макроскопическими параметрами.

Что это за параметры и как они связаны?

III. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

1). Микроскопические и макроскопические параметры

Микроскопические параметры - это физические величины, которые

характеризуют свойства и поведение отдельных микрочастиц вещества. (массы молекул, их скорости, концентрация)

Макроскопические параметры - это физические величины, которыехарактеризуют свойства и поведение макроскопических тел без учета их

молекулярного строения. (объем, давление, температура)

Основная задача МКТ:

Установить связь между макроскопическими и микроскопическими параметрами вещества и, исходя из этого, найти уравнение состояния данного вещества. Например, зная массу молекул, их средние скорости и концентрацию, можно найти объем, давление и температуру данной массы газа,

2). Идеальный газ

Идеальный газ - это физическая модель газа, молекулы которого принимают за материальные точки, которые не взаимодействуют друг с другом на расстоянии и упруго взаимодействуют в моменты столкновения.

С точки зрения молекулярных представлений, газы состоят из атомов или молекул, расстояния между которыми значительно больше их размеров. Вследствие этого силы взаимодействия между молекулами газов практически отсутствуют. Взаимодействие между ними фактически происходит только во время кратковременных столкновений.

Поскольку взаимодействие молекул идеального газа сводится лишь к кратковременным столкновениям и размеры молекул не влияют на давление и температуру газа, мы можем считать, что: идеальный газ – набор невзаимодействующих материальных точек.

3). Основное уравнение МКТ идеального газа

Проблемный вопрос

* Имеет ли смысл рассматривать движение каждой отдельной молекулы и устанавливать скорость ее движения в данный момент времени?

- Число молекул огромно, и за секунду каждая молекула меняет скорость своего движения миллиарды раз. Поэтому физики используют средние значения скоростей

– средний квадрат скорости

– число молекул

– скорости движения отдельных молекул

Средняя квадратичная скорость движения молекул-это квадратный корень из среднего квадрата скорости.

Давление газа является результатом столкновения молекул газа со стенками сосуда.

Чем быстрее движутся молекулы газа и чем больше масса этих молекул, тем больше будет сила их ударов и тем большее давление будет создавать газ.

Основное уравнение МКТ идеального газа:

– давлпение идеального газа

– маса одной молеклы газа

– концентрация молекул

– среднее значение квадрата скорости молекул

Коэффициент 1/3 обусловлен трехмерностью пространства – тем, что во время хаотического движения молекул все три направления равноправны.

Проблемный вопрос: * Почему давление газа увеличивается с увеличением концентрации молекул?

4). Связь давления со средней кинетической энергией молекулы.

IV. ЗАКРЕПЛЕНИЕ НОВЫХ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ

Задача №1. Под каким давлением находится газ в сосуде, если средняя квадратичная скорость его молекул 10³ м/с, концентрация молекул 3ꞏ10²⁵ м^–3, а масса каждой молекулы 5ꞏ10^–26 кг?

Задача №2. Определите давление газа, если его плотность равна 0,6 кг/м³, а средняя квадратичная скорость движения его молекул составляет 400 м/с.

Задача №3. Давление газа 80 кПа, а концентрация его молекул 2ꞏ10²⁵ м^–3. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул газа.

Задача №4. На весах уравновешены два одинаковых закрытых баллона: первый с кислородом, а второй с азотом. Давление газов одинаковое. Сравните средние квадратичные скорости молекул кислорода и азота.

V. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА

Беседа по вопросам:

1. Дайте определение макроскопических и микроскопических параметров. Приведите примеры.

2. Дайте определение идеального газа.

3. Что такое средний квадрат скорости движения молекул? средняя квадратичная скорость движения молекул?

4. Почему газ давит на стенки сосуда?

5. Какие параметры связывает основное уравнение МКТ идеального газа? Запишите это уравнение.

6. каким соотношением связаны давление и средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа? давление и плотность идеального газа?

VI. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ