Первый закон термодинамики (конспект)
план-конспект урока по физике (10 класс) по теме

План-конспект урока по теме:

« Первый закон термодинамики»

Абрамова Тамара Ивановна, учитель физики

Цели: 1. Образовательная - сформулировать 1 закон термодинамики; рассмотреть следствия,  вытекающие из него.

2. Развивающая – развитие способов мыслительной деятельности (анализ, сравнение, обобщение), развитие речи (владение физическими понятиями, терминами), развитие познавательного интереса учащихся.

3. Воспитательная – формирование научного мировоззрения, воспитание устойчивого интереса к предмету, положительного отношения к знаниям.

Организационные формы  и методы обучения:

• Традиционные – беседа на вводном этапе урока

• Проблемные – изучение нового учебного материала путем постановочных вопросов

Средства обучения:

• Инновационные – компьютер, мультимедийный проектор
• Печатные – тестовые задания

Ход урока:

1. Организационный момент
2. Повторение домашнего задания:

• Какими способами можно изменить внутреннюю энергию системы? (за счет совершения работы, либо за счет теплообмена с окружающими телами)
• Как находится работа газа и работа внутренних сил над газом при постоянном давлении? ( А г = -А внеш= р ΔV)
• Мука из-под жерновов выходит горячей. Хлеб из печи вынимают также горячим. Чем вызывается в каждом из этих случаев увеличение внутренней энергии муки и хлеба? ( Муки- совершением работы, хлеба- за счет теплообмена)
• В медицинской практике часто используются согревающие компрессы, грелки, а также массаж. Какие способы изменения внутренней энергии при этом используются? ( теплообмен и совершение работы)

3. Объяснение нового материала:

Вы знаете, что механическая энергия никогда не пропадает бесследно.

Разогревается кусок свинца под ударами молотка, нагревается холодная чайная ложка, опущенная в горячий чай.

На основании наблюдений и обобщений опытных фактов был сформулирован закон сохранения энергии.

Энергия в природе не возникает из ничего и не исчезает: количество энергии неизменно, она только переходит из одной формы в другую.

Закон был открыт в середине ХIX века немецким ученым Р. Майером, английским ученым Д.Джоулем. Точную формулировку закона дал немецкий ученый Г.Гельмгольц.

Мы рассматривали процессы, в которых внутренняя энергия системы изменялась либо за счет работы, либо за счет теплообмена с окружающими телами (слайд 1)

А как изменяется внутренняя энергия системы в общем случае? (слайд 2)

 I закон термодинамики формулируется именно для общего случая:

ΔU = Aвнеш + Q

А газа = - А внеш,

Q = ΔU + Aг

Следствия:

1. Система изолирована ( А= О, Q=0)

Тогда Δu = u2-u1=0, или u1=u2 -  Внутренняя энергия изолированной системы остается неизменной

2. Невозможность создания вечного двигателя – устройства, способного совершать работу без затрат топлива.

        Q = ΔU + Aг, Q=0,        

Аг= - ΔU. Исчерпав запас энергии двигатель перестанет работать.

4. Закрепление

(работа с навигатором – вывод обобщается)

Решение задачи 1

Проверка ответа ( слайд 3)

Решение задачи 2

Проверка ответа ( слайд 4)

5. Заключение ( слайд 5)
6. Рефлексия

( Кому понравился урок – поднимаем руки с жестом «палец вверх», (слайд 6), кому не понравился- поднимаем руки с жестом «палец вниз» ( слайд 7)

7. Домашнее задание: п. 78, упр. 15 (2,6)

Навигатор

По теме: « I Закон термодинамики».

Закон сохранения и превращения энергии, распространенный на тепловые явления.

Изменения внутренней энергии:

ΔU

                                                                       A                                    Q

ПРОБЛЕМА:

Как изменяется внутренняя энергия в общем случае?

ΔU = А внеш + Q

Вывод:

1. Изменение внутренней энергии системы при переходе системы из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе.
2. Аг= - А внеш

Q= Δu + Aг

3. Если система изолирована:

U1=U2= const

4. Невозможность создания вечного двигателя:

Q=0, Аг=-Δu

Закрепление:

1. Газ совершил работу 3* 10 ⁹Дж при передаче ему 8* 10 ⁹Дж теплоты. Чему равно изменение внутренней энергии газа? Что произошло с газом: нагрелся он или охладился?

2.             Авнеш                                                                Аг

   Q

                                ΔΔ    ΔU-?                       Q                                        ΔU-?

                       1                                                                           2

На рис. 1 и 2 стрелками показано: получает система тепло или отдает; совeршает газ работу или над газом совершается работа. Используется I закона термодинамики, запишите формулу для расчета изменения внутренней энергии для указанных случаев.