Метод логически-структурных цепочек в курсе физики. Термодинамика.
методическая разработка по физике (11 класс) по теме
Информационный взрыв и тысячелетний опыт изучения и преподавания наук принуждают и доказывают, что наиболее плодотворное освоение (научного материала в частности) происходит через зрительное восприятие. Поэтому из всех средств для нас наиболее важными являются наглядные пособия и приборы: кино, аппликации, компьютер и т.д. Если на занятии ученик видит записи педагога, слышит его объяснение, участвует в сборке прибора, то его зрительный анализатор воспринимает в единицу времени 100 единиц информации, слуховой – 10, а тактичный – 1. Необходимо помнить об этом при планировании урока.
Известный физик А.Б. Мигдал, например, советовал при исследовании вакуума попытаться представить, как из него что-то рождается, как он кипит, бурлит. Подобное делаю я при исследовании логически-структурных цепочек и метода аппликации.
Швейцарский учёный Р.Мейли убедился в том, что для творческой личности необходимо как логическое, так и образное мышление. В методике преподавания физики достаточно большое внимание уделяется логическому мышлению и явно недооценивается образное. Между тем любое решение творческих проблем выходит за пределы логического мышления. А. Эйнштейн утверждал о том, что у него вначале возникают некоторые знаки или более или менее ясные образы: “Слова с трудом подбираются лишь на следующей стадии.” Мышление в образах входит во все без исключения виды человеческой деятельности.
Составление условия задачи по чертежу, исследование задачи с неизвестными данными, составление логически-структурной цепочки для описания явлений, объектов, законов, теорий способствует развитию таких качеств пространственного мышления, как широта, полнота, динамичность образов, лёгкость оперирования ими. Идеи преобразования пространственных объектов лучше усваиваются на более абстрактных, условных графических изображениях. Стремление к наглядности объясняется тем, что, выражаясь словами академика Б.В. Раушенбаха, “созерцание даёт возможность проникнуть в сущность какого-либо явления, в некотором смысле даже глубже, чем путём логики.” В работе И.С Якиманской выделены основные виды наглядности, используемой при усвоении знаний: условно-графические (схемы), знаковые, модели (графики, диаграммы, формулы, математические символы).
В методике своей работы я систематически использую логически-структурные цепочки по всем разделам курса физики при объяснении законов, теорий, описании явлений, построении графиков, при объяснении принципа действия приборов, при решении задач и т.д. Логически-структурные цепочки способствуют развитию образного мышления. Проблема развития образного мышления при изучении физики практически не разработана. Согласно исследованиям, образное видение физических явлений способствует решению творческих задач. В своей работе я покажу методику использования логически-структурных цепочек, их назначение при решении задач, объяснении законов, описании физических явлений, построении графиков и т.д.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 termodinamika.doc | 294 КБ |
Предварительный просмотр:
ТЕРМОДИНАМИКА.
Тепловые машины. КПД замкнутых циклов.
Разработан специальный алгоритм решения задач на определение КПД замкнутых циклов с известными параметрами состояния – давление, объём (P,V) или температура (Т).
- этап: записывается формула КПД.
- этап: вычисляется полезная работа по площади замкнутого цикла
- этап: с помощью уравнения Менделеева-Клапейрона вычисляется температура различных состояний газа, через которые проходит процесс.
- этап: с помощью специальной логически-структурной схемы проводится анализ тепловых процессов (можно применять не только для изопроцессов, но и для сложных процессов) для выяснения: на каких участках графика газ находится в контакте с нагревателем, на каких – с холодильником.
- этап: вычисление с помощью первого закона термодинамики количества теплоты, полученное газом в течение цикла от нагревателя.
- этап: завершающий (сборочный).
Логически-структурные цепочки.
ТЕРМОДИНАМИКА.
Тепловые машины. КПД замкнутых циклов.
Задача: На рисунке изображён замкнутый цикл 1-2-3-1 с идеальным одноатомным газом. Определить КПД замкнутого цикла.
Р
1231
E Q
2pо 2 3 1) = Aп
Q
pо 2) Aп=½ (2Pо-Pо)(3Vо-Vо)= PоVо
Q 1 Q
3) PоVо= vRT1 T1= PоVо/vR
0 vо 3vо V T2=2 PоVо/vR=2T1 T3=2 Pо3Vо/vR=6T1
4) ΔU=Q-A Q=ΔU-A
12 | 23 | 31 | |||
ΔV=0 | A=0 | ΔV>0 | A>0 | ΔV<0 | A<0 |
ΔT>0 | ΔU>0 | ΔT>0 | ΔU>0 | ΔT<0 | ΔU<0 |
Q>0 | Q>0 | Q<0 | |||
в контакте с нагревателем | в контакте с нагревателем | в контакте с холодильником |
- Q1 = Q12+Q23=ΔU12 +ΔU23+A23=i/2vR(T2- T1)+ i/2vR(T3- T2)+ vR(T3- T2)=
= i/2vR(2T1- T1)+ i/2vR(6T1- 2T1)+ vR(6T1- 2T1)= i/2vRT1+ i/2vR4T1+ vR4T1=
= i/2vR5T1+vR4T1= vRT1(5i/2+4)= vRT1(15/2+4)=23/2*vRT1=23/2* PоVо
- = PоVо/(23/2* PоVо) = 2/23
Вывод: в задаче использованы специальные схемы анализа тепловых процессов (можно применять не только для изопроцессов, но и для сложных процессов) для выяснения на каких участках газ находится в контакте с нагревателем, на каких – с холодильником.
Логически-структурные цепочки.
ТЕРМОДИНАМИКА.
Тепловые машины. КПД замкнутых циклов.
Задача: Дизельный двигатель внутреннего сгорания работает по циклу, состоящему из двух адиабат, одной изобары и одной изохоры. Рассчитать КПД двигателя, если =Cp/Cv=1,4; T1=300К; T2=750К; T3=1200К; T4=600К.
1) = (Q1-Q2)/Q1
2) Q12 = Q34 = 0
P ΔU=Q-A Q=ΔU-A
Q E
2 3
4
1
0 V
3) Q1 = Q23 = ΔU23+A23= i/2vR(T3- T2)+vR(T3- T2) = (T3- T2)vR(i/2 +1)
Q2 = Q41 = ΔU41= (i/2)vR(T4- T1)
A41 = 0
- = ((T3- T2)vR(i/2 +1) - (i/2)vR(T4- T1))/( T3- T2)vR(i/2 +1)) =
= ((T3- T2)(i/2 +1) - (i/2)(T4- T1))/( T3- T2)(i/2 +1))
- =Cp/Cv
Cv = iR/2M = (i+2)/i i = 2/(-1)
Cp =R(i/2+1)/M i = 2/(1,4-1) = 5
Вывод: в задаче использован специальный алгоритм исследования замкнутых циклов.
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Метод логически-структурных цепочек в курсе физики. Квантовая физика.
Информационный взрыв и тысячелетний опыт изучения и преподавания наук принуждают и доказывают, что наиболее плодотворное освоение (научного материала в частности) происходит через зрительное восприяти...
Метод логически-структурных цепочек в курсе физики. Переменный ток.
Информационный взрыв и тысячелетний опыт изучения и преподавания наук принуждают и доказывают, что наиболее плодотворное освоение (научного материала в частности) происходит через зрительное восприяти...
Метод логически-структурных цепочек в курсе физики. Электромагнитные волны.
Информационный взрыв и тысячелетний опыт изучения и преподавания наук принуждают и доказывают, что наиболее плодотворное освоение (научного материала в частности) происходит через зрительное восприяти...
Метод логически-структурных цепочек в курсе физики. Явление электромагнитной индукции.
Информационный взрыв и тысячелетний опыт изучения и преподавания наук принуждают и доказывают, что наиболее плодотворное освоение (научного материала в частности) происходит через зрительное восприяти...
Рабочая программа и КТП элективного курса по физике "Термодинамика и электродинамика"
Программа разработана на основе авторской программы среднего (полного) общего образования по физике (профильный уровень) Г.Я. Мякишева "Физика для школ (классов) с углубленным изучением предмета....
Дидактический пакет по проектированию образовательного процесса курса физики в 10 классе по разделу "Молекулярная физика. Термодинамика"
Дидактический пакет по проектированию образовательного процесса курса физики в 10 классе по разделу "Молекулярная физика. Термодинамика"...
Подготовка к ЕГЭ по физике. Формулы и основные понятия по физике раздела "Молекулярная физика. Термодинамика"
В данном материале собраны основные понятия и формулы, которые необходимо знать обучающимя по молекулярной физике и термодинамике. Перед распечатыванием увеличить изображения картинок!...