Методические рекомендации по физике по теме " Газовые законы"

Государственное бюджетное образовательное учреждение

профессиональная образовательная организация

 «Магнитогорский технологический колледж имени В.П.Омельченко»

Методические рекомендации

по выполнению практических работ

учебной дисциплины

 «Физика»

Магнитогорск 2018г

Методические рекомендации к практическим работам Рекомендованы цикловой комиссией «Математических и естественнонаучных дисциплин» Протокол №_____от «___»_________20___г. Председатель________О.В. Бахвалова

Организация-разработчик: ГБОУ ПОО  «Магнитогорский технологический колледж имени В.П. Омельченко».

Разработчик:

Шаранова Т.Б.- преподаватель ГБОУ ПОО  «Магнитогорский технологический колледж имени В.П. Омельченко».

Рецензент: 

Башкирова О.А. – методист общеобразовательного отделения ГБОУ ПОО  «Магнитогорский технологический колледж имени В.П. Омельченко».

Методические рекомендации по выполнению практических работ составлены на основе Государственного образовательного стандарта, рабочего учебного плана и рабочей программы учебной дисциплины. «Физика» для  подготовки квалификационных рабочих, служащих по профессиям СПО технического профиля.

В  приложении представлены методические указания по выполнению практической работы, которая может быть использована преподавателями и обучающимися  как дидактическое средство учебного занятия.

Содержание

                1 Пояснительная записка ………………………………………………………...... .4

                2. Перечень практических работ …………………………........................................4

                3. Литература……………………….……………………………………………… ...4

  4. Методические рекомендации……………………………………………   …….. 5

                    Практическая работа 2……….…………………………………………………….5

      Пояснительная записка

       Дисциплина «Физика» является естественнонаучной, обеспечивающей общеобразовательный уровень подготовки учащегося. Знание физики необходимо учащимся в дальнейшей профессиональной деятельности при выполнении технологических расчётов,  выборе оптимальных решений в условиях нестандартных ситуаций и т.д.

Рабочей программой учебной дисциплины предусмотрено проведение практических работ.

Основная цель практических работ – закрепление знаний, полученных во время теоретических занятий, приобретение необходимых практических умений и навыков, необходимых в последующей учебной деятельности по общепрофессиональным и специальным дисциплинам. Наряду с формированием умений в процессе практических занятий обобщаются, систематизируются, углубляются и конкретизируются теоретические знания, вырабатывается способность и готовность использовать теоретические знания на практике, развиваются интеллектуальные умения. Практические занятия могут проводиться в форме решения разного рода задач, в том числе профессиональных, защиты проектов, деловых игр и др.

При изучении дисциплины  используются словесный, наглядный, практический, проблемный, исследовательский  и другие методы.

Практические работы проводятся после изучения соответствующей темы, которая обеспечивает наличие знаний, необходимых для выполнения практической работы.

После изучения дисциплины студенты должны уметь:

–        приводить примеры экспериментов и(или) наблюдений, обосновывающих: законы механического движения тел, атомно-молекулярное строение вещества, существование электромагнитного поля и взаимосвязь электрического и магнитного полей, волновые и корпускулярные свойства света, необратимость тепловых процессов, зависимость свойств вещества от структуры молекул,

–        объяснять прикладное значение важнейших достижений в области естественных наук для: развития энергетики, транспорта и средств связи.

–        выдвигать гипотезы и предлагать пути их проверки, делать выводы на основе экспериментальных данных, представленных в виде графика, таблицы или диаграммы;

–        работать с естественно- научной информацией, содержащейся в сообщениях СМИ, интернет- ресурсах, научно-популярной литературе: владеть методами поиска;

–        использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни для:оценки влияния на организм человека электромагнитных волн и радиоактивных излучений; энергосбережения.

 Литература:

 Основная литература:

1. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика. 10 класс. – М.: Просвещение, 2015.

2. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика. 11 класс. – М.: Просвещение, 2015.

3. Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. – М.: «Дрофа», 2015.

Дополнительная литература:

1)      Фронтальные лабораторные занятия по физике в 7—11 классах общеобразовательных учреждений. Под ред. В.А. Бурова. – М.: Просвещение, 2009.

2)      Кабардин О.Ф., Орлов О.В. Тесты по физике 7-9 классы. – М.: «Дрофа», 2011.

3)      Кабардин О.Ф., Орлов О.В. Тесты по физике 10-11 классы. – М.: «Дрофа», 2011.

4)      Кабардин О.Φ., Орлов В.А. Экспериментальные задания по физике. 9—11 классы: учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений. – М., 2001.

5)      Лабковский В.Б. 220 задач по физике с решениями: книга для учащихся 10—11 кл. общеобразовательных учреждений. – М., 2006.

Методические Рекомендации

Практическая работа 2

Тема работы: Решение задач по теме «Газовые законы»

Цель работы: формирование умений объяснять физические явления и решать задачи с помощью законов идеального газа.

Количество часов: 2 часа

Материальное обеспечение:

1).      Конспект урока.

2).      Физика. Папка №1. «Механика. Молекулярная физика»: учебно-методические материалы. Авт.сост. Шаранова Т.Б.

3)    Справочные материалы по физике.

Форма предоставления результата:

Выполненное задание в тетради для практических работ.

Порядок выполнения работы:

1)      Повторить формулировки изопроцессов; газовых законов.

2)      Повторить основные формулы газовых законов Бойля – Мариотта, Гей – Люссака, Шарля

3)      Повторить изображение изопроцессов на осях координат;

4)      Разобрать на доске типовые задачи ;

5)      Выполнить задание соответствующего варианта. Номер варианта совпадает с порядковым номером учащегося в списке группы в журнале.

6)      Представить отчет на проверку преподавателю в виде:

Дано:	СИ	Формулы
- ?

Вычисления

                                                Ответ:

Теория:

Df. Изопроцессы – процессы, при которых масса газа и один из его термодинамических параметров остаются постоянными.

Шаблон формулировки процесса:

 Изо наз. процесс изменения данной массы газа при постоянном  

Т – « термос» - « теплый» - термический;

Р – « барос» - « тяжелый» -барический;

 V - « хорема» - « вместимость» - хорический.

Шаблон формулировки закона:

При постоянной массе газа и неизменном ,  газа прямо ( обратно) пропорционально его

                                                      m = const,

Т= const Изотермический	Р = const Изобарический	Изохорический
Закон Бойля - Мариотта	Закон Гей - Люссака	Закон Шарля
=	=	=
		T   V   V   T   T   P   P   P   P   V   T   T   P   T   T   V   V   P   P
В остальных случаях постоянный параметр перпендикулярен соответствующей оси
	T
		V   V

Типовые примеры:

           1) Какие процессы изменения состояния газа представлены на графике?

               Какой параметр постоянный, как называется процесс? Чей закон?

T   Р   T   V   V   Р   V   Р   T   T   T   V   V   Р   Р
V = const Изохорический Шарля	P = const             Изобарический Гей - Люссака	T= const Изотермический Бойля - Мариотта

1

2

V

          2) Газ переведен из состояния 1 в состояние 2 . Какой это процесс? Как изменилось давление газа?                                                                                                                                                   

 3) Изобразить процесс в осях РV, PT

 

         4) На сколько градусов надо охладить газ, имеющий температуру 0⁰С и объем 21 л, чтобы его объем при том  же давлении стал 3 л?

Дано:   Газ Р= const Т1 = 00С V1 = 21 л V2 = 3 л	«СИ» 273К 21·103м3 3·103м3	1) Формулы:  ∆Т = Т1- Т2    =	2) Вычисления: Т2 =  =  = 39 (К)            ∆Т = 273 – 39 = 234 (К)
∆ Т- ?		Т2 =	Ответ: 234 К

       5) Находившийся в закрытом баллоне газ нагрели от 300К до 360К, причем давление возросло на 8 атм. Определить первоначальное значение давления. Расширением баллона пренебречь.

Дано:   Газ V = const Т1 = 300 К Т2 = 360К ∆Р = 8 атм.	«СИ» 8·105м3	1) Формулы: Р2= Р1+∆Р    =       =	2) Вычисления:   Р1 =   =  = 4·106 = 4 МПа
Т- ?		Т2· Р1= Т1· Р1+ Т1·∆Р Р1 ·(Т2  –Т1) = Т1·∆Р    Р1 =	Ответ: 4 МПа

Дано:   02 Т= const V1 = 8 л Р1 = 6атм Роб = 2 атм	«СИ» 8·10 –3м3 6·105 Па 2·105 Па	1) Формулы:  Р1· V1=  Роб· Vоб V2 =  Vоб – V1  Vоб =	2) Вычисления:   Vоб =  = 24·103 (м3)    V2= (24 – 8)·10–3  =16 ·10–3  (м3)  = 16 (дм3)
V2 - ?			Ответ:16 дм3

6) Кислородный баллон, содержащий 8 л 0₂ под давлением 6 атм. Соединился с пустым сосудом, после чего установилось давление 2 атм. Какова емкость присоединенного сосуда?

Практические задания: «Газовые законы»

1)      При изохорном нагревании идеального газа, взятого при температуре 320К, его давление увеличилось от 1,4·10⁵ Па до 2,1·10⁵ Па. Как изменилась температура газа?

2)      Сосуд объемом 6 л с газом при давлении 4·10⁵ Па соединяют с другим сосудом объемом 3 л из которого полностью откачан воздух. Определить конечное давление при постоянной температуре.

3)      Определить начальную и конечную температуру идеального газа, если при изобарном охлаждении на 290 К его объем уменьшился вдвое. Начертить график в осях VT.

4)      В нерабочем состоянии при температуре 7⁰С давление газа в колбе лампы равно 80 кПа. Найти температуру газа в зажженной лампе, если давление в рабочем режиме возрастает до 100 кПА.

5)      При температуре 52⁰С давление газа в баллоне 2·10⁵ Па. При какой температуре его давление будет 2,510⁵ Па?

6)      При изохорном охлаждение идеального газа, взятого при температуре 480 К, его давление уменьшилось в 4,5 раза. Какой стала конечная температура газа?

7)      Сосуд с газом под давлением 1,4·10⁵ Па соединили с пустым сосудом объемом 6 л. После этого в обоих сосудах установилось давление 10⁵ Па. Определить первоначальный объем при постоянной температуре.

8)      Определить начальную температуру газа, если при изохорном нагревании до температуры 580 К его давление увеличилось вдвое. Начертить график в осях VT.

9)      Какой объем займет газ при 77⁰С, если при 27⁰С его объем был 6 л?

10)  Газ при постоянном давлении и температуре 300К занимает объем 250 см³. Какой объем займет та же масса газа, если температура повысится до 324 К?

11)  При температуре 27⁰С давление газа в закрытом сосуде( с постоянным объемом) было 75 кПа. Каким будет давление при температуре – 13⁰С?

12)  Электронную лампу при изготовлении заполняют азотом под давлением 5,065·10⁵ Па. и температуре 288К. Какова температура газа в горящей лампе, если давление в ней повысилось до 1,1·10⁵ Па?

13)  Газ при 300К и постоянном давлении занимает объем 250 м³. Какой объем займет та же масса газа, если температура понизилась до 270К?

14)  Манометр на баллоне с газом при постоянном объеме, показывает 2,8 атм. и при понижении температуры на 85⁰С уменьшил свои показания на 1 атм. Найти значение температуры в обоих случаях.

15)  Газ занимает объем 12,32 л. Его охладили при постоянном давлении на 45К.Его объем стал 10,52 л. Определить первоначальную температуру газа.

16)  Вакуум в рентгеновской трубке при 15⁰С равен 1,2·10^-3 Па. Определите давление в работающей трубке при температурах 80⁰С и  150⁰С.

17)  Газы при выходе из трубы топки в атмосферу имеют температуру 100400К. Причем их первоначальный объем уменьшился в 3,5 раза. Определить первоначальную температуру газа при постоянном давлении.

18)  При температуре 33⁰С манометр на баллоне с газом показывает 2.4 атм. Сколько покажет манометр при температуре –66⁰С?

19)  Давление газа при 293 К равно 1,04·10⁵ Па. Определить давление в газе, если газ нагреть при постоянном объеме до 423К?

20)  Газ находится в баллоне при постоянном объеме. имеет температуру 288 К и давление 18 атм. При какой температуре давление газа станет 15,5 атм?

21)  Давление газа при 293 К равно 1,07·10⁵ Па. Определить давление в газе, если газ охладить при постоянном объеме до 250К?

22)  Давление воздуха в автомобильной камере при температуре – 13⁰С было 160 кПа ( избыточное над атмосферным). Каким стало давление, если в результате длительного движения автомобиля воздух в камере нагрелся до 37⁰С?

23)  При какой температуре находился газ в закрытом сосуде, если при нагревании его на 140 К давление возросло в 1,5 раза?

24)  При сжатии газа его объем уменьшился с 8л до 5л, а давление повысилось на 60кПа. Определить первоначальное давление.

25)  При увеличении абсолютной температуры в 1,4 раза. Объем газа увеличился на 40 см³. Определить первоначальный объем.

Д/З.: 1) При изобарном сжатии газа до 6л температура уменьшилась с 77⁰С до 27⁰С. Определить первоначальный объем газа.

2)  Определить начальную температуру газа, если при изохорическом нагревании до температуры 630 К его давление увеличилось втрое. Начертить график в осях VT.