Конспект урока «Газовые законы» по физике для 10 класса

Урок разработан Соловьевой Н.Н.,

учителем физики МБОУ «Спешковская ООШ»

Очерского района Пермского края


Тема урока: «Газовые законы».


Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.


Дидактическая цель: ввести понятие "изопроцесс"; изучить газовые законы.


Задачи:

  1. Образовательные: изучить газовые законы; формировать умение объяснять законы с молекулярной точки зрения; изображать графики процессов; начать обучение учащихся решать графические и аналитические задачи, используя уравнение состояния и газовые законы; установление межпредметных связей (физика, математика, биология).

  2. Воспитательные: продолжить формирование познавательного интереса учащихся; в целях интернационального воспитания обратить внимание учащихся, что физика развивается благодаря работам ученых различных стран и исторических времен; продолжить формирование стремления к глубокому усвоения теоретических знаний через решение задач.

  3. Развивающие: активизация мыслительной деятельности (способом сопоставления), формирование алгоритмического мышления; развитие умений сравнивать, выявлять закономерности, обобщать, логически мыслить; научить применять полученные знания в нестандартных ситуациях для решения графических и аналитических задач.


Место урока в разделе "Основы МКТ": урок проводился в 10 классе (5 человек всего в классе) после изучения основ молекулярно-кинетической теории газов и понятия температура.


Дата проведения: 21.11.2013 г.


ТСО: презентация к уроку, 5 ноутбуков (можно использовать мобильный класс) для каждого обучающегося, программный продукт «Интеллектуальная школы» (глава «Молекулярная физика», раздел «Газообразное состояние вещества. Уравнение состояния»).


Ход урока:


I. Актуализация знаний (мотивационный этап)


  1. Что является объектом изучения МКТ? (Идеальный газ.)

  2. Что в МКТ называется идеальным газом? (Идеальный газ – это газ, в котором взаимодействием между молекулами можно пренебречь.)

  3. Для того чтобы описать состояние идеального газа, используют три термодинамических параметра. Какие? (Давление, объем и температура.)

  4. Какое уравнение связывает между собой все три термодинамических параметра? (Уравнение состояния идеального газа).


Ни один термодинамический параметр нельзя изменить, не затронув один, в то и два других параметра. Бывает так, что газ данной массы переходит из одного состояния в другое, изменяя только два параметра, оставляя третий неизменным. Такой переход называется изопроцессом, а уравнение его закономерности - газовым законом.

Изопроцесс – процесс, при котором масса газа и один из его термодинамических параметров остаются неизменными.

Газовый закон – количественная зависимость между двумя термодинамическими параметрами газа при фиксированном значении третьего.


Газовых закона, как и изопроцесса – три. Используя уравнение состояния идеального газа, можно вывести все три закона за 10 минут. Но в истории физики эти открытия были сделаны в обратном порядке: сначала экспериментально были получены газовые законы, и только потом они были обобщены в уравнение состояния. Этот путь занял почти 200 лет: первый газовый закон был получен в 1662 году физиками Бойлем и Мариоттом, уравнение состояния – в 1834 году Клапейроном, а более общая форма уравнения – в 1874 году Д.И.Менделеевым.


II. Изучение нового материала

  1. Определение процесса

  2. История открытия закона

  3. Формула и формулировка закона

  4. Графическое изображение


1. Изотермический процесс – процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре.


Для идеального газа изотермический процесс описывается законом Бойля-Мариотта.

Закон установлен экспериментально до создания молекулярно-кинетической теории газов английским физиком Робертом Бойлем в 1662 году и французским аббатом Эдмоном Мариоттом, который описал независимо от Бойля аналогичные опыты в 1676 году.


Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс, T=const)



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

р

р

V


Т1>Т2



V


Т1


Т2


0

0

0

Т

Т




изотермы


Закон Бойля-Мариотта справедлив для любых газов, а так же и для их смесей, например, для воздуха. Лишь при давлениях, в несколько сотен раз больших атмосферного, отклонения от этого закона становятся существенными.

(задание для обучающихся -

рассмотреть ресурс 8.3.6. «Модель изотермического процесса»)


Изотермическим можно приближенно считать процесс медленного сжатия воздуха или расширения газа под поршнем насоса при откачке его из сосуда. Правда температура газа при этом меняется, но в первом приближении этим изменением можно пренебречь.

Однако газовые законы активно работают не только в технике, но и в живой природе, широко применяются в медицине.

Закон Бойля-Мариотта начинает «работать на человека» (как, впрочем, и на любое млекопитающее) с момента его рождения, с первого самостоятельного вздоха.

При дыхании межреберные мышцы и диафрагма периодически изменяют объем грудной клетки. Когда грудная клетка расширяется, давление воздуха в легких падает ниже атмосферного, т.е. «срабатывает» изотермический закон (pV=const), и в следствие образовавшегося перепада давлений происходит вдох. Другими словами воздух идет из окружающей среды в легкие самотеком до тех пор, пока величины давления в легких и в окружающей среде не выравняются.

Выдох происходит аналогично: вследствие уменьшения объема легких давление воздуха в них становится больше, чем внешнее атмосферное, и за счет обратного перепада давлений он переходит наружу.


2. Изобарный процесс – процесс изменения состояния термодинамической системы, протекающий при постоянном давлении.


Для идеального газа изобарный процесс описывается законом Гей-Люссака.

Закон установлен в 1802 году французским физиком Гей-Люссаком, который определял объем газа при различных значениях температур в пределах от точки кипения воды. Газ содержали в баллончике, а в трубке находилась капля ртути, запирающая газ, расположенная горизонтально.


Закон Гей-Люссака (изобарный процесс p=const)



Д

p1

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

V

p

p


p2




p1

2




V

T

T

0

0

0



изобары


Изобарным можно считать расширение газа при нагревании его в цилиндре с подвижным поршнем. Постоянство давления в цилиндре обеспечивается атмосферным давлением на внешнюю поверхность поршня.

(задание для обучающихся -

рассмотреть ресурс 8.3.8. «Модель изобарного процесса»)


3. Изохорный процесс – процесс изменения состояния термодинамической системы, протекающий при постоянном объеме.

Для идеального газа изохорный процесс описывается законом Шарля.

В 1787 году французский ученый Жак Шарль измерял давление различных газов при нагревании при постоянном объеме и установил линейную зависимость давления от температуры, но не опубликовал исследования. Через 15 лет к таким же результатам пришел и Гей-Люссак и, будучи на редкость благородным, настоял, чтобы закон назывался в честь Шарля.


Закон Шарля (изохорный процесс, V=const)



Для газа данной массы при постоянном объеме отношение давления к температуре постоянно.

p

p

V

V1


V2




V12



V


T

T

0

0

0



изохоры


Изохорным можно считать увеличение давления газа в любой емкости или в электрической лампочке при нагревании.

(задание для обучающихся -

рассмотреть ресурс 8.3.7. «Модель изохорного процесса»)

Обобщение по газовым законам: рассмотреть ресурс 8.3.5 «Графики изопроцессов», записать в тетрадь.


III. Применение полученных знаний для решения задач.


  1. Задание на узнавание изопроцессов на графиках: выполнить задание

- 8.3.10, репетитор «Узнавание изопроцессов на графиках», 1 вариант

- 8.3.11, репетитор «Узнавание изопроцессов на графиках», 2 вариант

- 8.3.12, репетитор «Анализ графика изопроцесса».


  1. Построение графиков изопроцессов: выполнить задание

- 8.3.13, репетитор «Построение графиков изопроцессов»


  1. При температуре 27оС давление газа в закрытом сосуде было 75кПа. Каким будет давление этого газа при температуре – 13оС?

Дано:

V=const

t1=27oC

p1=75кПа

t2=-13oC



300oK

75∙103Па

263oC

p2 – ?

Решение:

По закону Шарля: р/Т=const.

р11= р22,

р1Т22Т1,

р21Т21,

р2=75∙103∙263/300=65кПа.

Ответ: 65кПа.

  1. Самопроверка. Выполнить задание 8.3.22 тест самопроверки «Газовые законы».


IV. Подведение итогов.

  • подведение итогов урока (беседа);

  • рефлексия деятельности учащихся на уроке.



  1. Домашнее задание: §71, упр. 13(1)

(учебник физики 10 класса, Г.Я Мякишев, Б.Б. Буховцев)




Используемые задания из программного продукта «Интеллектуальная школа»:


  • глава «Молекулярная физика»,

  • раздел «Газообразное состояние вещества. Уравнение состояния»

  • задания:


и название задания

Количество учащихся, принявших участие в работе с каждым ВУО

  • 8.3.5 «Графики изопроцессов»

  • 8.3.6 «Модель изотермического процесса»

  • 8.3.7 «Модель изохорного процесса»

  • 8.3.8 «Модель изобарного процесса»

  • 8.3.10 репетитор «Уравнение изопроцессов на графиках», 1 вариант

  • 8.3.11 репетитор «Уравнение изопроцессов на графиках», 2 вариант

  • 8.3.12 репетитор «Анализ графиков изопроцессов»

  • 8.3.13 репетитор «Построение графиков изопроцессов»

  • 8.3.22 тест самопроверки «Газовые законы»


5

5

5

5

2


3


5


5


5



Здесь представлен конспект к уроку на тему «Газовые законы», который Вы можете бесплатно скачать на нашем сайте. Предмет конспекта: Физика (10 класс). Также здесь Вы можете найти дополнительные учебные материалы и презентации по данной теме, используя которые, Вы сможете еще больше заинтересовать аудиторию и преподнести еще больше полезной информации.

Список похожих конспектов

Изопроцессы. Газовые законы

Изопроцессы. Газовые законы

Тема урока:. "Изопроцессы. Газовые законы". Цели урока:. Создать условия по изучению изопроцессов термодинамических параметров, графики изопроцессов, ...
Молекулярная физика. Газовые законы

Молекулярная физика. Газовые законы

МОДЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ГАЗОВЫЕ ЗАКОНЫ. (решение задач повышенной сложности). 10 класс. Учителя: Юдинцева Ольга Васильевна. ...
Газовые законы. Изотермический процесс

Газовые законы. Изотермический процесс

«Газовые законы. Изотермический процесс». Цели урока:. Обучающая:. - установить связь между двумя термодинамическими параметрами при неизменном ...
Изопроцессы. Газовые законы

Изопроцессы. Газовые законы

Подробный конспект урока. . Организационная информация. Тема урока. . Изопроцессы. Газовые законы. . . Предмет. . Физика. . ...
Газовые законы. Закон Бойля-Мариотта

Газовые законы. Закон Бойля-Мариотта

Областное бюджетное образовательное учреждение. среднего профессионального образования. «Курский монтажный техникум». Преподаватель: Шелкова ...
Газовые законы и их применение

Газовые законы и их применение

ИНТЕГРИРОВАННОЕ ЗАНЯТИЕ ПО ФИЗИКЕ. Учитель физики Бахчисарайской ОШ № 4, Республика Крым:. . Марынич Н.Н. Тип занятия. : комбинированный. Тема ...
Газовые законы

Газовые законы

Открытый урок по физике. . «Газовые законы». 10 класс. Учитель Касьянова Майя Валентиновна. Тип урока: . урок изучения и первичного закрепления ...
Газовые законы

Газовые законы

Газовые законы. Цели урока. . . Образовательная:. Изучить изопроцессы (история открытия, графики изопроцессов, математическую запись законов ...
Физические явления и законы

Физические явления и законы

Фи­зи­че­ские явления и законы. 1. На ри­сун­ке пред­став­ле­ны гра­фи­ки за­ви­си­мо­сти сме­ще­ния . x.  гру­зов от вре­ме­ни . t.  при ко­ле­ба­ни­ях ...
Изопроцессы и их законы

Изопроцессы и их законы

МОБУ «Хрущевская СОШ им. А.И. Миронова». УРОК ФИЗИКИ. по теме. «Изопроцессы и их законы». для 10 класса. Учитель: Сорокина Е.В. ...

Информация о конспекте

Ваша оценка: Оцените конспект по шкале от 1 до 5 баллов
Дата добавления:13 мая 2016
Категория:Физика
Классы:
Поделись с друзьями:
Скачать конспект