Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Разработка урока физики по теме "1 закон термодинамики и газовые законы"

Разработка урока физики по теме "1 закон термодинамики и газовые законы"

В ПОМОЩЬ УЧИТЕЛЮ ОТ ПРОЕКТА "ИНФОУРОК":
СКАЧАТЬ ВСЕ ВИДЕОУРОКИ СО СКИДКОЙ 86%

Видеоуроки от проекта "Инфоурок" за Вас изложат любую тему Вашим ученикам, избавив от необходимости искать оптимальные пути для объяснения новых тем или закрепления пройденных. Видеоуроки озвучены профессиональным мужским голосом. При этом во всех видеоуроках используется принцип "без учителя в кадре", поэтому видеоуроки не будут ассоциироваться у учеников с другим учителем, и благодарить за качественную и понятную подачу нового материала они будут только Вас!

МАТЕМАТИКА — 603 видео
НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА — 577 видео
ОБЖ И КЛ. РУКОВОДСТВО — 172 видео
ИНФОРМАТИКА — 201 видео
РУССКИЙ ЯЗЫК И ЛИТ. — 456 видео
ФИЗИКА — 259 видео
ИСТОРИЯ — 434 видео
ХИМИЯ — 164 видео
БИОЛОГИЯ — 305 видео
ГЕОГРАФИЯ — 242 видео

Десятки тысяч учителей уже успели воспользоваться видеоуроками проекта "Инфоурок". Мы делаем все возможное, чтобы выпускать действительно лучшие видеоуроки по общеобразовательным предметам для учителей. Традиционно наши видеоуроки ценят за качество, уникальность и полезность для учителей.

Сразу все видеоуроки по Вашему предмету - СКАЧАТЬ

  • Физика

Поделитесь материалом с коллегами:

Методическая разработка урока физики по теме:

«Первый закон термодинамики и газовые законы»



Цель урока: Установить связь между изменениями внутренней энергии, работы и количеством теплоты для изопроцессов.

Задачи урока:

1) образовательные задачи:

  • углубление, обобщение и систематизация знаний по первому закону термодинамики;

  • применение полученных знаний при решении качественных и расчетных задач;

2) воспитательные задачи:

  • формирование активной жизненной позиции;

  • формирование информационной культуры;

3) развивающие задачи:

  • развитие алгоритмического мышления, памяти, внимания;

  • развитие умения применять знания на практике;

  • развитие умений действовать самостоятельно;

Оборудование урока: компьютеры, мультимедийный проектор, диски “ Microsoft Office в школе”, “Открытая физика”

Ход урока

1. Орг. момент

2. Опрос.

Для изучения новой темы нам необходимо повторить следуюшие вопросы:

  1. Что называют изопроцессом?

  2. Что называют изотермическим процессом?

  3. Что называют изобарным процессом?

  4. Что называют изохорным процессом?

  5. Формула изменения внутренней энергии.

  6. Формула работы для изохорного, изобарного, изотермического процессов.

  7. Закон сохранения энергии.

  8. Первый закон термодинамики.

3. Объяснение нового материала.

На прошлых уроках, изучая газовые законы, мы составили таблицу, описывающую изопроцессы. Она будет нам необходима. Выведем формулы первого закона термодинамики для различных процессов.

1) Изотермическое сжатие

Для вывода 1 закона термодинамики воспользуемся интерактивной моделью изотермического сжатия ( рис.2) и графическим истолкованием работы для процесса ( рис.3)

http://festival.1september.ru/articles/508649/img2.JPG

рис. 2

http://festival.1september.ru/articles/508649/img3.JPG

рис.3

 http://festival.1september.ru/articles/508649/img4.JPG

рис.4

Для изотермического процесса T- const, http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifT=0, а значит http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU= 3/2 v RT=0 ( внутренняя энергия не изменяется). Над газом совершается работа А>0, а тепло выделяется Q<0.

Первый закон термодинамики http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU=A+Q выглядит так:

0 = -Q + A

Над газом совершается работа, при этом газ выделяет тепло во внешнюю среду ( внутренняя энергия не изменяется)

А блок –схема 1 закона для изотермического сжатия приведена на рис. 4

2) Изотермическое расширение

Для вывода 1 закона термодинамики воспользуемся интерактивной моделью изотермического расширения ( рис.5) и графическим истолкованием работы для процесса( рис.6)

 

http://festival.1september.ru/articles/508649/img5.JPG

рис.5

http://festival.1september.ru/articles/508649/img6.JPG

рис.6

http://festival.1september.ru/articles/508649/img7.JPG

рис.7

Для изотермического процесса T- const, http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifT=0, а значит http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU=0 ( внутренняя энергия не изменяется). Газ совершает работу А<0, а тепло поглощается (Q>0).

Первый закон термодинамики выглядит так:

Q = A

Газ совершает работу за счет поглощения тепла из внешней среды ( внутренняя энергия не изменяется)

Блок - схема первый закона термодинамики для изотермического сжатия представлена на рис. 7

3) Изобарное нагревание.

Воспользуемся интерактивной моделью и (пронаблюдаем изобарное нагревание) ( рис. 8) и графическим представлением работы ( рис. 9)

http://festival.1september.ru/articles/508649/img8.JPG

рис.8

http://festival.1september.ru/articles/508649/img9.JPG

рис.9

http://festival.1september.ru/articles/508649/img10.JPG

рис.10

При изобарном нагревании температура увеличивается ( http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifT>0 ), внутренняя энергия увеличивается (http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU>0), газ совершает работу , тепло поглощается.

Первый закон термодинамики выглядит так:

Q = http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU – A

Газ получает тепло из внешней среды. Полученная таким образом энергия тратится на увеличение внешней энергии и на совершение работы.

В итоге блок - схема первого закон термодинамики выглядит как на рис.10

4) Изобарное охлаждение

Пронаблюдав процесс изобарного охлаждения на интерактивной модели ( рис.11) и воспользовавшись рис.12 можем сделать вывод:

http://festival.1september.ru/articles/508649/img11.JPG

рис.11

http://festival.1september.ru/articles/508649/img12.JPG

рис.12

http://festival.1september.ru/articles/508649/img13.JPG

рис.13

при изобарном охлаждении температура уменьшается ( http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifT<0 ), внутренняя энергия уменьшается (http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gif U<0), над газом совершается работа , тепло выделяется.

Первый закон термодинамики выглядит так:

http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU = -Q + A

Над газом совершается работа, при этом газ выделяет тепло во внешнюю среду, а его внутренняя уменьшается .

Блок – схема для 1 закона термодинамики для этого случая представлен на рис. 13

5) Изохорное нагревание

Изохорное нагревание пронаблюдаем на интерактивной модели ( рис14) и воспользуемся графиком на рис 15. Вывод:

http://festival.1september.ru/articles/508649/img14.JPG

рис. 14

http://festival.1september.ru/articles/508649/img15.JPG

рис. 15

http://festival.1september.ru/articles/508649/img16.JPG

рис. 16

При изохорном нагревании (http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gif T>0 ), внутренняя энергия увеличивается (http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU>0) , работа A=phttp://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifV равна нулю, т.к. http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifV=0, а тепло поглощается (Q>0).

Первый закон термодинамики выглядит так:

http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU=Q

Газ увеличивает свою внутреннюю энергию за счет теплоты, полученной из внешней среды.

Интерпретация 1 закона термодинамики для изохорного нагревания представлена на рис. 16

6) Изохорное охлаждение

Изохорное охлаждение пронаблюдаем на интерактивной модели ( рис17) и графиком на рис 18. Вывод:

 http://festival.1september.ru/articles/508649/img17.JPG

рис. 17

http://festival.1september.ru/articles/508649/img18.JPG

рис. 18

http://festival.1september.ru/articles/508649/img19.JPG

рис. 19

При изохорном охлаждении (http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gif T<0 ), внутренняя энергия уменьшается(http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU<0 , работа A=phttp://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifV равна нулю, т.к. http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifV=0, а тепло выделяется (Q<0).

Первый закон термодинамики выглядит так:

- http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU=-Q

Газ выделяет тепло во внешнюю среду; при этом его внутренняя энергия уменьшается.

7) Адиабатное сжатие

Адиабатным называется процесс изменения объема и давления газа при отсутствии теплообмена с окружающими телами.

  • Примеры адиабатных процессов:

  • сжатие воздуха в воздушном огниве;

  • сжатие воздуха в дизеле;

Пронаблюдаем процесс адиабатное сжатие и построение адиабаты на интерактивной модели процесса. ( рис. 20 и рис.21)

http://festival.1september.ru/articles/508649/img20.JPG

рис. 20

http://festival.1september.ru/articles/508649/img21.JPG

рис. 21

http://festival.1september.ru/articles/508649/img22.JPG

рис. 22

 При адиабатном сжатии температура увеличивается( http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifT>0 ), внутренняя энергия увеличивается (http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU>0), над газом совершается работа А>0, а количество теплоты равно нулю.

Первый закон термодинамики выглядит так:

http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU=A

Над газом совершается работа, при этом внутренняя энергия газа увеличивается.

8) Адиабатное расширение

Пронаблюдаем адиабатное расширение и построение адиабаты на интерактивной модели процесса. ( рис. 23 и рис. 24 )

http://festival.1september.ru/articles/508649/img23.JPG

рис. 23

http://festival.1september.ru/articles/508649/img24.JPG

рис.24

http://festival.1september.ru/articles/508649/img25.JPG

рис.25

При адиабатном расширении температура уменьшается ( http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifT<0 ), внутренняя энергия уменьшается (http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gif U<0), газ совершает работу ( А<0), а количество теплоты равно нулю.

Первый закон термодинамики выглядит так:

0= - http://festival.1september.ru/articles/508649/img0.gifU+A

Газ совершает работу только за счет своей внутренней энергии. ( Внутренняя энергия при этом уменьшается)

Мы познакомились с новым процессом – адиабатным, а для всех процессов записали первый закон термодинамики.

3. Закрепление нового материала.

Решение задач по задачнику Рымкевича.

Д/З. §

  • Написать сообщения о проявлениях первого закона термодинамики в быту и природе.

  • Сделать сообщение о двигателях Дизеля.

Использованные материалы:

  1. Диск “ Открытая физика”

  2. Физика в таблицах и схемах” О.В. Яневская

  3. Задания для контроля знаний. Термодинамика” А.З Перлин и др. газета “Физика” №47/1995



Самые низкие цены на курсы профессиональной переподготовки и повышения квалификации!

Предлагаем учителям воспользоваться 50% скидкой при обучении по программам профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок".

Начало обучения ближайших групп: 18 января и 25 января. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (20% в начале обучения и 80% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru/kursy


Идёт приём заявок на самые массовые международные олимпиады проекта "Инфоурок"

Для учителей мы подготовили самые привлекательные условия в русскоязычном интернете:

1. Бесплатные наградные документы с указанием данных образовательной Лицензии и Свидeтельства СМИ;
2. Призовой фонд 1.500.000 рублей для самых активных учителей;
3. До 100 рублей за одного ученика остаётся у учителя (при орг.взносе 150 рублей);
4. Бесплатные путёвки в Турцию (на двоих, всё включено) - розыгрыш среди активных учителей;
5. Бесплатная подписка на месяц на видеоуроки от "Инфоурок" - активным учителям;
6. Благодарность учителю будет выслана на адрес руководителя школы.

Подайте заявку на олимпиаду сейчас - https://infourok.ru/konkurs

Автор
Дата добавления 29.01.2016
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров105
Номер материала ДВ-390588
Получить свидетельство о публикации

УЖЕ ЧЕРЕЗ 10 МИНУТ ВЫ МОЖЕТЕ ПОЛУЧИТЬ ДИПЛОМ

от проекта "Инфоурок" с указанием данных образовательной лицензии, что важно при прохождении аттестации.

Если Вы учитель или воспитатель, то можете прямо сейчас получить документ, подтверждающий Ваши профессиональные компетенции. Выдаваемые дипломы и сертификаты помогут Вам наполнить собственное портфолио и успешно пройти аттестацию.

Список всех тестов можно посмотреть тут - https://infourok.ru/tests


Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх