Разработка урока физики на тему " Газовые законы"
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

Урок по физике с использованием готовых электронных образовательных ресурсов

Курмакаева Румия Ахатовна

Регион: Ульяновская область

Населенный пункт:  село Старый Атлаш

Описание работы:

Предмет: Физика

Тема урока: «Изопроцессы. Газовые законы» .

Технологии: компьютеры, подключенные к сети Интернет (1 компьютер – 2 ученика); ноутбук учителя;    мультимедийная проектор, интерактивная доска,ППС  .Физика. Просвещение .Мультимедийное учебное пособие, « Открытая физика», ЦОР.

Аннотация к работе: Урок проводится в компьютерном  классе, где на двух учащихся приходится 1 компьютер. Цель урока: Изучить изопроцессы (история открытия, модель установки для изучения зависимостей между термодинамическими параметрами, графики изопроцесса, математическая запись закона, объяснение с точки зрения МКТ); Научить учащихся решать аналитические и графические задачи, используя уравнение состояния и газовые законы.

Цель применения компьютера на уроках физики - создание дидактически активной  среды, способствующей продуктивной познавательной деятельности в ходе усвоения нового материала и развитию мышления учащихся.

Продолжительность: 45 мин.

Ссылки на презентации:

Урок по физике с использованием готовых электронных образовательных ресурсов.

(Веб-страница урока)

Автор:  Курмакаева Румия Ахатовна ( kra1958@inbox.ru).

Место работы:   Староатлашская средняя общеобразовательная школа-муниципальное образовательное учреждение Старокулаткинского района Ульяновской области

Предмет: физика, урок изучения и первичного закрепления новых знаний.

Тема:  «Изопроцессы. Газовые законы»

Продолжительность: 45 минут.

Класс: 10.

Технологии:  : компьютеры, подключенные к сети Интернет (1 компьютер – 2 ученика); ноутбук учителя;    мультимедийная проектор, интерактивная доска,ППС  .Физика. Просвещение .Мультимедийное учебное пособие,  «Открытая физика», ЦОР.

Цели урока:

Образовательные:

-Изучить изопроцессы (история открытия, модель установки для изучения зависимостей между термодинамическими параметрами, графики изопроцесса, математическая запись закона, объяснение с точки зрения МКТ);

-Научить учащихся решать аналитические и графические задачи, используя уравнение состояния и газовые законы.

Воспитательные:

-Продолжить формирование познавательного интереса учащихся;

-Продолжить формирование стремления к глубокому усвоению теоретических знаний через решение задач.

Развивающие:

-Сформировать умение самостоятельно добывать знания , применять полученные знания в нестандартных ситуациях для решения графических и аналитических задач;

Задачи урока:

Определение и условия осуществления процесса.

Уравнение и формулировка закона.

Историческая справка.

Экспериментальное исследование справедливости закона.

Графическое изображение процесса.

Границы применимости закона.

План урока:

1. Организационный момент (2 мин.).

2.     Актуализация знаний: повторение (3 мин.).

3.     Изучение нового материала (20 мин.).

4.     Закрепление, отработка умений (10 мин.).

5.     Подведение итогов урока — повторение — контроль (9 мин.).

6.     Домашнее задание (1 мин.).

Ход урока

І. Организационный  этап.

-Формулировка темы и целей  урока. Мотивация урока: На основе уравнения Клапейрона –Менделеева сегодня мы попробуем   получить формулировки газовых законов.  Выступая в роли исследователей, вам самим придётся анализировать увиденное, делать выводы, объяснять результаты. Итак, на сегодняшнем уроке мы выясним: Понятие «Изопроцессы», виды Изопроцессов, газовые законы, графические представления газовых законов.

II. Актуализация знаний. На интерактивную доску проецируются вопросы на повторение.

1. Дать понятие идеального газа;
2. Перечислить параметры, характеризующие состояние идеального газа.
3. Как называются эти параметры?
4. Какое уравнение связывает между собой эти параметры?
5. Каким образом газ оказывает  давление на стенки сосуда?
6. Сформулировать основное уравнение МКТ.
7. Как объём связан с микроскопическими параметрами?

III. Изучение газовых законов.

Учащиеся сидят за компьютерами по двое .Перед ними открыт сайт «Цифровые образовательные программы». Они имеют возможность работать с обучающими программами « Открытая физика».  . На интерактивную доску проецируется мультимедийный урок « Газовые законы» ( мультимедийное учебное пособие), где поэтапно рассматриваются  газовые законы: (Мультимедийное учебное пособие дает возможность дифференцировать обучение: предусмотрен выбор уровня сложности изложения материала: базовый, базовый +кругозор, базовый +углубленный, базовый + углубленный + кругозор)

Учитель: Итак, мы знаем уравнение, которое характеризует состоянии идеального  газа.    .     Мы видим, что если масса постоянна, то между оставшимися параметрами есть определённое соотношение. Учёных же давно интересовал вопрос, а существуют ли закономерности в поведении газа, если менять его состояние, как при неизменной массе, так и при неизменном каком-либо другом параметре (P,V,T). Как вы понимаете, эти задачи были успешно решены. Изменение состояния газа при неизменной массе и каком-либо другом параметре назвали изопроцессом. Сегодня на уроке нам предстоит познакомится с законами изопроцессов  иначе газовыми законами.

1.Вводится понятие изотермического процесса. Формулируется закон Бойля-Мариотта.

Вы, наверное, замечали, что, если сжать воздушный шарик или плохо накачанный мяч, то они несколько сожмутся, однако сжатие прекратится, когда объем воздуха уменьшится до определенного значения. В 1662 году английский ученый Роберт Бойль открыл закон, названный впоследствии законом Бойля-Мариотта. Этот закон гласит, что при постоянной температуре объем фиксированной массы идеального газа обратно пропорционален его давлению:

Иными словами, с ростом давления объем газа должен уменьшаться, чтобы его температура не менялась. Процесс, в котором температура газа остается неизменной, называется изотермическим.
Механизм этого процесса можно объяснить следующим образом. Когда объем сосуда, в котором находится газ, возрастает, пространство, доступное для движения молекул увеличивается, молекулы будут реже сталкиваться со стенками сосуда. Следовательно, число ударов молекул о стенки в единицу времени уменьшится, а, значит, упадет и давление газа. Спринцовка или обычная пипетка являются практическими иллюстрациями закона Бойля. Моделирующая программа поможет вам лучше понять связь между объемом и давлением газа в изотермическом процессе. Для запуска программы нажмите кнопку «Старт».

 http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d8da9d2a-8c1f-4f7a-9e39-6edcd2a82623/common/lesson.htm

2.Знакомимся  с биографиями Роберта Бойля   и Мариотта ( мультимедийный учебник « Физика»).

4.. Вводится понятие изобарного процесса. Формулируется закон Гей-Люссака..

Другой французский ученый, физик и химик Жозеф Луи Гей-Люссак установил, что при одинаковом повышении температуры объем любого газа возрастает на одну и ту же величину.

Закон Гей-Люссака гласит, что при фиксированном давлении объем неизменной массы газа пропорционален его абсолютной температуре.

Иными словами, объем газа возрастает при повышении температуры.Процесс, при котором давлении газа остается постоянным, называется изобарным.

Представим себе, что объем газа резко увеличивается. Это должно привести к снижению давления, так как молекулы теперь реже ударяются о стенки сосуда. Чтобы давление осталось неизменным, молекулы должны быстрее двигаться. Тогда они будут за то же время, что и раньше, пробегать уже большее расстояние (до стенок сосуда), и число ударов молекул о стенки за единицу времени не изменится. Поскольку температура характеризует скорость движения молекул, для сохранения неизменного давления увеличение объема должно сопровождаться повышением температуры.

Вышеприведенная анимация иллюстрирует, что происходит с воздушным шариком при изменении температуры газа в нем. Предполагается, что упругость стенок шара и, следовательно, давление воздуха в нем меняются незначительно.

Моделирующая программа   «изобарный процесс». Она поможет вам лучше понять закон Гей-Люссака. ( обучающая программа  «Открытая физика»

Обратите внимание, что с ростом температуры газа в закрытом сосуде молекулы газа начинают двигаться быстрее и чаще соударяются со стенками сосуда. Это означает, что давление газа в сосуде начинает возрастать. Поскольку вес поршня остается неизменным, увеличение давления на поршень и стенки сосуда заставит поршень двигаться вверх, увеличивая тем самым объем сосуда. При этом молекулы газа будут двигаться в большем объеме, что приведет к уменьшению числа ударов о поршень и стенки. Следовательно, давление в цилиндре будет уменьшаться, пока не достигнет своей прежней величины, компенсирующей вес поршня. Для запуска программы нажмите кнопку «Старт».

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d8da9d2a-8c1f-4f7a-9e39-6edcd2a82623/common/lesson.htm

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d8da9d2a-8c1f-4f7a-9e39-6edcd2a82623/common/lesson.htm

5.Знакомимся с биографией Жозеф Луи Гей-Люссака.(мультимедийный учебник «Физика»)

6. Вводится понятие изохорного процесса. Формулируется закон Шарля.

В 1780 году французский ученый Жак Шарль установил, что в фиксированном объеме давление неизменной массы идеального газа пропорционально его абсолютной температуре. Этот закон назван теперь его именем. Другими словами, давление газа в сосуде возрастает при увеличении температуры газа: при уменьшении температуры - уменьшается и давление газа.

Процесс, в котором объем газа остается неизменным, называется изохорным процессом.
Теперь этот закон для идеального газа известен под именем закона Шарля. Закон Шарля имеет следующее объяснение. При возрастании температуры газа, молекулы начинают двигаться быстрее и, чаще соударяясь со стенками сосуда, передают им больший импульс. Это приводит к увеличению давления в сосуде. Очевидно, что сосуд должен иметь жесткие стенки и не менять свою форму (объем сосуда остается неизменным).

Нажмите кнопку «Старт» для запуска моделирующей программы и, следуя пошаговой инструкции, посмотрите, как протекает изохорный процесс.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d8da9d2a-8c1f-4f7a-9e39-6edcd2a82623/common/lesson.htm

7. Знакомимся  с биографией Жака Шарля ( мультимедийный учебник).

8.Границы применимости газовых законов.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d8da9d2a-8c1f-4f7a-9e39-6edcd2a82623/common/lesson.htm

9.Учащиеся записывают понятия ,формулировки законов, формулы, рисуют графики у себя в тетрадях.

IV. Закрепление знаний. Повторение  формулировок законов и формул (рассказывает диктор)( мультимедийный учебник « Физика»).

VI.Физминутка для глаз.

VI. Решение задач.

Задача 1. На рисунке изображены две изобары: р1=const u p2=const. Какое давление больше?

Решение. Проведем на графике изотерму. Она пересечет изобару р2 = сопst при большем значении объема V2, , изобару p1 = const. При одной и той же температуре давление газа тем больше, чем меньше его объем, что следует из закона Бойля – Мариотта: ; значит, Р2 < Р1.

Задачи решаются с обсуждением у доски

Задача 2.

.Дан график цикла.

Проверка задания

VII.Рефлекция.

-Тестовые задания.

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/d8da9d2a-8c1f-4f7a-9e39-6edcd2a82623/common/assessment.htm

Или.

- Учащиеся выполняют тест , состоящий  из семи вопросов. При этом у них есть возможность проверять свои ответы и оценивать себя.(мультимедийный учебник Физика).

VIII. Итоги урока и домашнее задание.

Подводятся итоги, выставляются оценки за тест, решение задач.

§54, упражнение №4,5 на стр. 264.

«Список  использованных источников»

http://ru.wikipedia.org/wiki/%CE%F2%ED%EE%F1%E8%F2%E5%EB%FC%ED%E0%FF_%E2%EB%E0%E6%ED%EE%F1%F2%FC

http://school-collection.edu.ru/

 http://kotovskobraz.68edu.ru/MEROPRIAT/Seminar/Anisimova.htm