Газовые законы. Решение задач.
план-конспект урока по физике (10 класс)

Опубликовано 13.03.2022 - 22:19 - Шеремет Николай Сергеевич

Цели и задачи урока: Образовательные: Установить зависимость между двумя макроскопическими параметрами газа при неизменном третьем параметром; формировать умение объяснять законы с молекулярной точки зрения; изображать графики процессов; решать графические и аналитические задачи, используя уравнение состояния и газовые законы.

Скачать:

Вложение	Размер
gazovye_zakony._reshenie_zadach.10_klass.docx	67.62 КБ

Предварительный просмотр:

Предмет: Физика Класс: 10

Дата: _____________

Тема: Газовые законы. Решение задач.

Тип урока: Урок открытия новых знаний, решение задач.

Цели и задачи урока:

Образовательные: Установить зависимость между двумя макроскопическими параметрами газа при неизменном третьем параметром; формировать умение объяснять законы с молекулярной точки зрения; изображать графики процессов; решать графические и аналитические 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: Формировать умение самостоятельно добывать знания (изучение газовых законов на основе компьютерных моделей). Для развития мышления учащихся продолжить отработку умственных операций анализа, сравнения и синтеза. Научить применять полученные знания в нестандартных ситуациях для решения графических и аналитических задач.

Предметные УУД:

Метапредметные УУД: выполнять задания по образцу; находить закономерности; участвовать в диалоге, задавать вопросы в ходе поиска информации.

Личностные УУД: уметь анализировать результаты учебной деятельности; объяснять причины успеха или неуспеха в своей учебе; понимать практическую значимость уроков математики.

Материально-техническое оснащение урока: учебник, карточки для индивидуальной работы, ТСО.

Демонстрации: показ видео фрагмента – компьютерных технологий.

Ход урока:

Организационный момент. Эпиграф:

Кто малого не может,
тому и большое невозможно.

М.В. Ломоносов.

Вступительным мероприятием темы урока будет кратковременная письменная
работа (10 мин)

1 вариант

1. Как изменится давление идеального газа при увеличении температуры и объема газа в 4 раза?

А. Увеличится в 4 раза Б. Уменьшится в 4 раза В. Не изменится

2. В одинаковых сосудах при одинаковой температуре находятся водород (Н2) и углекислый газ (СО2). Массы газов одинаковы. Какой из газов и во сколько раз оказывает большее давление на стенки сосуда?

А. Водород в 22 раза Б. Углекислый газ в 22 раза В. Водород в 11 раз

3. Какому процессу соответствует график, изображенный на рисунке 1?

рис.1

А. Изохорному Б. Изобарному В. Изотермическому

4. Во сколько раз изменится давление воздуха в цилиндре (рис. 2), если поршень переместить на l/3 влево?

рис. 2

А. Не изменится. Б. Увеличится в 1,5 раза В. Уменьшится в 1,5 раза

5. Во сколько раз отличается плотность метана (СН4) от плотности кислорода (O2) при одинаковых условиях?

А. Плотность метана в 2 раза меньше

Б. Плотность метана в 2 раза больше

В. Плотность газов одинакова

2 вариант

1. Как изменится давление идеального газа при уменьшении температуры и объема газа в 2 раза?

А. Увеличится в 2 раза Б. Не изменится В. Уменьшится в 2 раза

2. В одинаковых баллонах при одинаковой температуре находятся кислород (O2) и метан (СН4). Массы газов одинаковы. Какой из газов и во сколько раз оказывает большее давление на стенки баллона?

А. Кислород в 2 раза Б. Метан в 2 раза В. Метан в 4 раза

3. Какому процессу соответствует график, изображенный на рис. 1?

рис.1

А. Изохорному Б. Изотермическому В. Изобарному

4. Во сколько раз изменится давление воздуха в цилиндре (рис. 29), если поршень переместить на l/3 вправо?

рис.2

А. Не изменится. Б. Увеличится в 1,33 раза. В. Уменьшится в 1,33 раза

5. До какой температуры при нормальном давлении надо нагреть кислород, чтобы его плотность стала равна плотности азота при нормальных условиях?

А. До 39 °С Б. До 59 °С В. До 29 °С

Взаимопроверка.

Разработка проекта, плана по выходу их создавшегося затруднения, рассмотрения множества вариантов, поиск оптимального решения.

— Сегодня на уроке мы с вами продолжим знакомство с газами. В тетрадях, напишем число и тему урока «Газовые законы. Решение задач».

В термодинамике изопроцессами называются такие процессы, которые протекают при неизменно одном из параметров газа. Другими словами изопроцесс это процесс, который протекает при постоянном давлении - изобарный, или процесс который протекает при постоянном объеме - изохорный, или процесс который протекает при постоянной температуре - изотермический. Уравнение описывающий изопроцесс, его закономерности называется газовым законом. Цель нашего урока: познакомится с газовыми законами.

По ходу урока вы будете весь новый материал систематизировать и заносить в таблицу:

Закон	Изопроцесс	Связь между другими параметрами	МКТ-трактовка	График изопроцесса

Реализация выбранного плана по разрешению затруднения.

1. Объясните для чего, перед использованием медицинской банки внутрь ее вносят горящий, смоченный спиртом, ватный тампон? (В результате нагревания давление внутри банки увеличивается, а в приложенной к телу остывающей медицинской банке давлении воздуха становится меньше атмосферного и поэтому нагретая медицинская банка «присасывается» к телу согласно закону Шарля.)

2. Решить задачи

Задача 1. Во сколько раз изменится давление газа в цилиндре, если его объем уменьшить, продвинув поршень на $\frac{1}{3}$ высоты цилиндра? Температура газа не меняется.

Так как температура неизменна, то запишем закон Бойля-Мариотта:

$p_1V_1=p_2V_2$

Объем газа уменьшился:

$V_2=V_1-\frac{1}{3}V_1=\frac{2}{3}V_1$

Тогда:

$\frac{p_1}{p_2}=\frac{V_2}{V_1}$

$\frac{p_1}{p_2}=\frac{\frac{2}{3}V_1}{V_1}=\frac{2}{3}$

Тогда $\frac{p_2}{p_1}=\frac{3}{2}=1,5$

Ответ: давление возрастет в 1,5 раза.

Задача 2. Идеальный газ расширяют изотермически так, что объем газа изменяется в раза, а давление – на $\Delta p=2$ атм. Найти начальное давление газа.

Так как температура не меняется, то запишем закон Бойля-Мариотта:

$p_1V_1=p_2V_2$

Объем газа увеличивается:

$V_2=nV_1$

Если объем увеличивается, то давление, очевидно, падает:

$p_2=p_1-\Delta p$

Тогда

$p_1V_1= (p_1-\Delta p )nV_1$

$p_1= (p_1-\Delta p)n$

$p_1-np_1=-n\Delta p$

$p_1(1-n)=-n\Delta p$

$p_1(n-1)=n\Delta p$

$p_1=\frac {n\Delta p}{n-1}$

Подставим числа:

$p_1=\frac {1,4\cdot 2 \cdot 10^5}{0,4} =7 \cdot 10^5$

Ответ: 7 атм.

Задача 3. При давлении $p=2 \cdot 10^6$ Па идеальный газ занимает объем л. В результате изотермического расширения его объем увеличился на $\Delta V=1$ л, а концентрация молекул стала равной $n=3,62 \cdot 10^{26}$ м $^{-3}$ , При какой температуре протекал этот процесс?