Инфоурок Физика КонспектыУрок физии в 10 классе. Первый закон термодинамики.

Рабочий лист "Первый закон термодинамики" (10 класс)

Файл будет скачан в форматах:

  • docx
  • pdf
2345
86
09.09.2023
«Инфоурок»

Материал разработан автором:

Ловчикова Зоя Ивановна

учитель физики

Об авторе

Категория/ученая степень: Высшая категория
Учитель физики высшей категории. Стаж педагогической работы-50 лет.Отличник народного просвещения, Заслуженный учитель школы Российской Федерации. Люблю свою работу, постоянно повышаю профессиональный уровень. Мои увлечения: информационные технологии, изучение сервисов Web 2.0, чтение, решение кроссвордов, цветоводство, фотография.
Подробнее об авторе
Рабочий лист подойдет для учеников 10 класса для работы на обобщающем уроке по теме "Основы термодинамики" или для домашней самостоятельной работы при подготовке к зачету или контрольной работе по теме. Рабочий лист поможет ученикам 11 класса при подготовке к ЕГЭ, так как он включает элементы кодификатора.Материал состоит из нередактируемого файла pdf и его редактируемой копии»

Краткое описание методической разработки

Рабочий лист подойдет для учеников 10 класса для работы на обобщающем уроке по теме "Основы термодинамики" или для домашней самостоятельной работы при подготовке к зачету или контрольной работе по теме. Рабочий лист поможет ученикам 11 класса при подготовке к ЕГЭ, так как он включает элементы кодификатора.Материал состоит из нередактируемого файла pdf и его редактируемой копии»

Развернуть описание

Урок физии в 10 классе. Первый закон термодинамики.

Скачать материал

 

Проект урока по физике

в 10 классе по теме:

 

 

 

«I закон термодинамики.

 Применение I закона  термодинамики к изопроцессам.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                 Симонова Т.А., учитель физики.

                         муниципального общеобразовательного учреждения

        средняя общеобразовательная школа № 29 

г. Георгиевска Ставропольского края

 

 

 

 

 

 

 

Тема урока. I закон термодинамики. Применение I закона термодинамики к изопроцессам.

 

     Цель урока. 1.Рассмотреть и сформулировать I закон термодинамики. Выяснить его физический смысл.

2. Дать понятие об адиабатном процессе. Показать применение I закона термодинамики к изопроцессам.

3. Показать единство закона сохранения энергии для различных явлений в природе.

     Развивающая

1.      Развить умение применять полученные знания при решении расчетных и качественных задач.

2.      Привить интерес у учащихся к творческой исследовательской работе.

3.      Продолжить развивать логическое мышление.

4.      Продолжить работу по формированию навыков экспериментальной работы и умения анализировать источники информации.

    Воспитательная

1.      Развивать научное мировоззрение на примере единства проявления закона сохранения энергии в механике, электростатике, термодинамике.

2.      Развивать информационные УУН

3.      Воспитывать добросовестное отношение к труду.

4.      Развивать коммуникативные умения и навыки при работе в классе.

 

    По информатике

    Образовательные:

1.      Обеспечить применение практических навыков для работы с программой, папкой и файлом: открыть программу (графический редактор Paint), открыть файл, папку.

2.      Закрыть окно программы, сохраняя изменения в файле.

    Развивающие:

1.      Развивать аналитико – синтезирующее мышление, формировать умение выделять существенные признаки и свойства объекта, делать выводы.

2.      Развивать умение применять знания на практике при решении задач и работе в редакторе Power Point.

3.      Развивать общетрудовые и политехнические умения (операционно – контрольные умения,  умение пользоваться мышью, клавиатурой; оценивать результаты выполненных действий; регулировать и контролировать свои действия).

    Тип урока: урок получения новых знаний с интегрированием знаний, умений и навыков по физике и информатике.

 

  I.Организационная часть

 

             II.Актуализация знаний учащихся

1.      Внутренняя энергия

2.      Задача №623.сборник задач А.А. Рымкевич 

3.      Физический диктант.

Напиши формулы

               I вариант                                                             II вариант

1. Закона Гей- Люссака                                            1. Закона Шарля

2. Закона Бойля- Мариотта                                      2. Закона Менделеева-Клапейрона

3. Закона Клапейрона                                               3. Внутренней энергии

4. Работы в термодинамике                                     4. Количество теплоты на нагревание

5. Количество теплоты на плавление                     5. Количество теплоты на парообразование

6. Сгорает топливо                                                    6.КПД тепловой машины

III. Беседа с демонстрацией опытов, выводом I закона термодинамики и исследовательской работой учащихся по его применению к изопроцессам.

 

 Одним из основных законов природы является  закон сохранения энергии. Который формулируется так:

Ответ учащихся. Энергия ни откуда не берется и бесследно не исчезает, она переходит из одного вида в другой от одного тела к другому.

Открыт этот закон был Гельмгольцем, Мейером, Джоулем  и связывает все явления природы воедино.

 

                          

 Г.Гельмгольц (1821-1894)               Р.Мейер (1814-1878)                      Д.Джоуль (1818-1889)

                                                                                                                                     

Этот закон распространяется и на тепловые явления. При изменении температуры механическая энергия не меняется. А что происходит с внутренней энергией?

    1. Что называется внутренней энергией.
    2. Может ли меняться внутренняя энергия.
    3. Как узнать о изменении внутренней энергии тела.

Вывод учащихся: внутренняя энергия может меняться при изменении агрегатного состояния вещества и при изменении температуры. Об изменении внутренней энергии можно судить по показаниям термометра.

Опыт: на спиртовке нагревается вода в пробирке, температура воды измеряется с помощью термометра.

 Что произошло с внутренней энергией воды? Каким способом изменилась внутренняя энергия?

 Фронтальный эксперимент.

Цель работы: определить как меняется внутренняя энергия тела при совершении работы. Приборы и материалы: алюминиевая проволока, термометр.

Задание: измерить температуру проволоки. Сгибать и разгибать проволоку 15 - 20 раз. В месте сгиба измерить температуру и сделать вывод.

Каким способом изменилась внутренняя энергия?

Вывод учащихся из опыта и экспериментальной работы. Внутренняя энергия изменилась при совершении работы и теплопередаче.

Пусть имеется термодинамическая система, которая обменивается энергией с окружающей средой. Этот обмен происходит с получением энергии при теплообмене и при совершении газом или над газом работы

Обмен энергией между термодинамической системой и окружающими телами в результате теплообмена

Первый закон термодинамики является обобщением закона сохранения и превращения энергии для термодинамической системы. Он формулируется следующим образом:

Изменение внутренней энергии системы при переходе её из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты переданного системе.

                                                                       ΔU= A+ Q 

Соотношение, выражающее первый закон термодинамики, часто записывают в другой форме:

Q = ΔU + A

Количество теплоты, полученное системой, идет на изменение ее внутренней энергии и совершение работы над внешними телами.

Работа газа всегда отрицательна (-) на (-) дает (+). Из I закона термодинамики вытекает невозможность создания вечного двигателя, который должен совершать работу без затрат энергии топлива.

В законе речь идет об  изменении внутренней энергии.

Работа и количество теплоты характеризуют этот процесс изменения.

Применение законов термодинамики к изопроцессам:

Работа учащихся на доске.

                                    U = 3/2ν RT               A =-p (V2 – V1

1.      В изохорном процессе (V = const) газ работы не совершает, A = 0. Следовательно,

Q = ΔU = U (T2) – U (T1).

Здесь U (T1) и U (T2) – внутренние энергии газа в начальном и конечном состояниях. Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры (закон Джоуля). При изохорном нагревании тепло поглощается газом (Q > 0), и его внутренняя энергия увеличивается. При охлаждении тепло отдается внешним телам (Q < 0).

Исследовательская работа учащихся.

(По вариантам.)

Цель работы. Вывести какой вид будет иметь I закон термодинамики для изотермического процесса Т – постоянная величина(1 вариант) и изобарного процесса р- постоянная величина

 (2 вариант).

 Выводы учащихся.

2.      В изобарном процессе (p = const) работа, совершаемая газом, выражается соотношением

A = p (V2 – V1) = p ΔV.

Первый закон термодинамики для изобарного процесса дает:

 

Q = U (T2) – U (T1) + p (V2 – V1) = ΔU + p ΔV.

При изобарном расширении Q > 0 – тепло поглощается газом, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии Q < 0 – тепло отдается внешним телам. В этом случае A < 0. Температура газа при изобарном сжатии уменьшается, T2 < T1; внутренняя энергия убывает, ΔU < 0.

3.      В изотермическом процессе температура газа не изменяется, следовательно, не изменяется и внутренняя энергия газа, ΔU = 0.

Первый закон термодинамики для изотермического процесса выражается соотношением

Q = A.

Газ совершает работу за счет получения количества теплоты.

Учитель подводит итог.

Но существует ещё один процесс - адиабатный.

 

4.Адиабатный процесс - это процесс без теплопередачи.

                                                                        

При быстром сжатии работа совершается над газом. Внутренняя энергия и температура  – увеличивается.

При быстром расширении газ совершает работу. Внутренняя энергия и температура уменьшается.

Применение: в двигателях Дизеля, при работе компрессоров, для получения сжиженных газов, в грандиозных масштабах  в атмосфере Земли. Получение облаков, выпадение осадков.

 

Модель. Адиабатический процесс

В адиабатическом процессе Q = 0; поэтому первый закон термодинамики принимает вид

A = –ΔU,

т. е. газ совершает работу за счет убыли его внутренней энергии

 

 

 

 

IV. Закрепление.

1. Чему равно изменение внутренней энергии газа если ему передана  300 Дж количество теплоты и внешние силы совершили   работу 500 Дж.

 

 

2. При адиабатным расширением совершена работа 200 Дж. Найти изменение внутренней энергии.

 

 

3.                          Р, Па. 103

                                            

                                6         1                  2

                                 4

                                

                                 2  

                                      

                                          2        4        6          V3

 

 

Найти работу при переходе из состояния 1-2

4. Какой процесс если 1) А=0;

                             2)U = 0

Ответ: 800 Дж; 200 Дж; 16.103 Дж; Vпостоянная; Т постоянная

 

Первичная проверка усвоения знаний

Рефлексия. (Самоконтроль учащихся)

 

1. Как изменилась внутренняя энергия идеального газа при изотермическом расширении.

Ответ: a) ∆U =0; б)∆U>0; b)∆U<0; г)∆U=A; д)∆U =А'.

 

2. Как изменилась внутренняя энергия газа, если ему передано количество теплоты 200 Дж и внешние силы совершают над ним работу 600 Дж.

Ответ: а)0; б)400Дж; в)500Дж; г)800Дж; д)200Дж.

 

3. Какую работу совершает газ при переходе из состояния 1 в состояние 2?

                 

 

                            Р,Па

                300     1                   2

                                                                 Ответ: а)0; б)300Дж; в)600Дж;г)900Дж

                200                                                                           

                        

                100            

 


                        0    1      2        3  V3

 

 

 

 

 

 

4. Переход газа из состояния М в состояние N совершается различными способами:

1, 2, 3, 4. В каком случае работа газа максимальная?

 

           

    Р         М                     1

Ответ: а)1; б)2;  в)3; г)4;  д) при всех

                                                              V             

                                                                                    процессах  одинакова

 

 

5. Выделяется или поглощается теплота при конденсации водяного пара?

Ответ: а) выделяется; б) поглощается; в) не выделяется и не поглощается;  г) процесс может идти как с выделением, так и с поглощением теплоты.           

 Ответы: 1 -А, 2 - Г, 3- В, 4 - А, 5 – А

 

Учащиеся анализируют какие задания вызвали трудности, заполняют таблицу и ставят себе оценку.

 

 

Вопрос

Знаю, умею, понимаю

Сомневаюсь

Не понимаю, не знаю

1.

2. 3. 4.

5.

 

 

 

Учитель разбирает все вопросы, которые возникли у учащихся  в ходе работы. А затем  предлагается аналогичная работа ученикам, чтобы проверить и сравнить, как оценивают себя учащиеся и их реальные знания.

 

Самостоятельная работа

 

Вариант I

1.         Как изменится внутренняя энергия идеального газа при адиабатном расширении,

 a) U = 0; б)U<0;  b) U>0; г) любое; д) внутренняя энергия равна нулю.

2.        В каком процессе изменение внутренней энергии системы равно количеству переданной теплоты.

A)    изохорном; б) изобарном; в) изотермическом; г) адиабат­ном; д) нет ответа.

3.    Газу передано 100 Дж количес­тво теплоты и внешние силы совершили над ним работу 300 Дж. Чему равно изменение внутренней энергии. а) нулю; б) 100 Дж; в) 200Дж; г)300Дж; д) 400Дж.

4.    Чему равна работа, совершен­ная газом при переходе из сос­тояния 1 в состояние2.

                      Р,Па

 


       100             1                       2

 

 

 


          50

                                         

                                                               V3               

                           1       2      3      4

 

 

а) 0; б) 300Дж; в)200Дж; г) 900Дж; д) нет ответа.

 

Ответ: 1-б; 2-а; 3-д; 4-б.

 

                                                             Вариант 2

1.  Как изменится внутренняя энергия идеального газа при изотермическом сжатии.

a)   U = 0;6)    U<0;b)    U>0; г)любое; д) внутренняя энергия равна нулю.

2.  Какой процесс произошел при сжа­тии идеального газа, если работа со­вершенная внешними силами над га­зами равна изменению внутренней энергии газа?

а) адиабатный; б) изобарный; в) изохорный; г) изотермический; д) нет ответа.

 

3.  Газ получил количество теплоты 300 Дж, его внутренняя энергия увеличилась на            200 Дж. Чему равна работа, совершенная газом?

а) нулю ;б) 100 Дж; в) 200Дж; г) З00Дж; д) 400Дж.

4.        Чему равна работа, совершен­ная газом при переходе из сос­тояния 1 в состояние2.

                               Р,Па

                                            

                      1000            1                      2

 

 

                       500

                       

 


                                            1        2        3        V3

 

А) 3000Дж; б)2000 Дж; в) 1200Дж; г) 0; д) нет ответа.

Ответ: 1- а; 2-а; 3-б; 4-б.

Итог:

 1.С каким законом мы познакомились.

 2. Как читается этот закон термодинамики.

 3. Оценки за урок. (в заранее подготовленной ведомости выставляется три оценки:

              1. за физический диктант

              2. самооценка учащихся

              3. оценка учителем самостоятельной работы

На дом

 

 § 80, 81; Упражнение 15 (10,3,7, рис. на стр.183). Учебник физики -10кл. Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев, М 2003г.

 

Примечание.

 КПД урока - это отношение числа совпавших оценок учителем и учеником к количеству учащихся в классе.

 

 

 

Просмотрено: 0%
Просмотрено: 0%
Скачать материал
Скачать материал "Урок физии в 10 классе. Первый закон термодинамики."
Смотреть ещё 5 938 курсов

Методические разработки к Вашему уроку:

Рабочие листы
к вашим урокам

Скачать

Скачать материал

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

7 348 877 материалов в базе

Материал подходит для УМК

Скачать материал

Другие материалы

Практическая работа по физике. Изучение законов последовательного и параллельного соединения конденсаторов
  • Учебник: «Физика. Базовый и профильный уровни», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
  • Тема: § 66. Электрическая ёмкость. Энергия заряженного конденсатора
  • 30.11.2018
  • 4946
  • 67
«Физика. Базовый и профильный уровни», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
Разработка урока по физике«Электрический ток в полупроводниках. Транзисторы. Электрический ток в вакууме. Диод. Электронные пучки. Электронно-лучевая трубка».
  • Учебник: «Физика. Базовый и профильный уровни», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.
  • Тема: § 79. Полупроводники. Собственная проводимость полупроводников
  • 28.11.2018
  • 617
  • 15
«Физика. Базовый и профильный уровни», Тихомирова С.А., Яворский Б.М.

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Скачать материал
    • 02.12.2018 1941
    • DOCX 472.5 кбайт
    • 79 скачиваний
    • Оцените материал:
  • Настоящий материал опубликован пользователем Симонова Татьяна Алексеевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

    Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

    Удалить материал
  • Автор материала

    Симонова Татьяна Алексеевна
    Симонова Татьяна Алексеевна

    учитель физики

    • На сайте: 6 лет и 6 месяцев
    • Подписчики: 0
    • Всего просмотров: 3799
    • Всего материалов: 1

    Об авторе

    Категория/ученая степень: Высшая категория
    Место работы: МБОУ СОШ № 29

Оформите подписку «Инфоурок.Маркетплейс»

Вам будут доступны для скачивания все 327 091 материал из нашего маркетплейса.

Мини-курс

От романтизма к современности: шедевры и новаторство

5 ч.

699 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Мнемонические техники: искусство эффективного запоминания информации

4 ч.

699 руб.
Подать заявку О курсе

Мини-курс

Физическое воспитание и оздоровление детей дошкольного возраста: комплексный подход к развитию и подготовке к школе

4 ч.

699 руб.
Подать заявку О курсе
Смотреть ещё 5 938 курсов