Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Конспекты / Урок по физике "Первый закон термодинамики"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Физика

Урок по физике "Первый закон термодинамики"

библиотека
материалов


hello_html_m4007ef9.gifПервый закон термодинамики.

Урок по физике для 1 курса. Специальность «Мастер строитель широкого профиля».

Тема занятия: Термодинамика.

Тип занятия: комбинированный.

Цель занятия: формирование компетенции учащихся по теме «Термодинамика».

Задачи урока:

Образовательная: изучить первый закон термодинамики и его применение к различным процессам.

Развивающая: способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы, предположения, наблюдать и экспериментировать.

Воспитательная: пробуждать познавательный интерес к предмету и окружающим явлениям; развивать способность к сотрудничеству, общению, работе в коллективе.

Ход урока

I. Учащиеся разбиваются на три группы. Каждая группа это бригада строителей. Каждой бригаде выдается фотография дома, которая разделена на три части -- фундамент, стены и крышу, лист картона и клей.

У нас сегодня необычный урок мы будем строить дом. Как вы думаете, какие разделы физики необходимо знать, чтобы построить дом?
- Ответы учащихся

Что нужно для того, чтобы построить дом. Кирпичи, цемент, стройматериалы, умелые руки и конечно знания. Знания - это тот фундамент, без которого ни один дом не будет хорош. Конечно, мы будем строить не реальный, а скорее виртуальный дом. Здесь у нас присутствуют бригады строителей. Каждое правильно выполненное задание принесет им материал для постройки дома. Как мы могли убедиться без хорошего знания физики дом не построить, мы будем строить дом, опираясь только на один раздел физики – термодинамику. Что является основой дома – фундамент. Будем возводить фундамент нашего дома.

На магнитной доске прикреплены карточки в виде камней для фундамента. На каждой карточке содержится вопрос. Учащийся, правильно ответивший на вопрос, приносит своей бригаде камень для строительства фундамента.

Вопросы для строительства фундамента.

  1. Что такое внутренняя энергия?

  2. Какие еще виды энергии вы знаете?

  3. Выбрать формулу для внутренней энергии идеального одноатомного газа. (формулы записаны на маркерной доске)

  4. Что такое количество теплоты?

  5. Что такое теплоемкость?

  6. Записать формулу для вычисления работы газа?

  7. Воздух в комнате нужно нагреть на 10 градусов, указать формулу по которой можно рассчитать необходимое количество теплоты.

  8. Сформулировать закон сохранения энергии.

Учащиеся, забравшие кирпичики с магнитной доски, могут наклеить фундамент здания на лист картона

II. Фундамент готов, примемся за стены. Вам предлагается самостоятельно поработать по теме «Первый закон термодинамики». На компьютере эта тема представлена в виде слайдов. Внимательно почитайте и чтобы лучше понять , заполните таблицу в которой нужно описать все процессы.


Процесс изменения

состояния газа

Полученное количество теплоты,

Q


Совершенная работа

A

Изменение внутренней энергии

U

Запись первого закона термодинамики для каждого процесса

Изотермическое расширение, Т





Изохорное нагревание , V





Изобарное расширение, p





Адиабатное расширение






Заполнив таблицу, строители получили материал для стен.

III. Основа дома готова. Проводим внутренние работы, прежде всего отопление. Как будем дом обогревать? Паровым котлом. А что общего между автомобилем, тепловозом, пароходом и паровым котлом?

- У них у всех один принцип работы. Это все тепловые двигатели.

Наша цивилизация широко использует тепловые двигатели, они оказывают помощь в работе, помогают передвигаться и т.д, но только ли пользу принесло нам это достижение науки?

Двум ученикам было дано опережающее задание: подобрать интересные факты и подготовить слайд – шоу (сообщение ) на тему «Тепловые двигатели и охрана окружающей среды» . Но пока не внедрили другие способы получения энергии, вам предлагается рассчитать какие затраты энергии потребуются для отопления дома при традиционном способе получения теплоты. (Каждой бригаде выдаются карточки с задачами)

Карточки с задачами

1.Какое количество теплоты необходимо для изохорного нагревания воздуха массой 290 кг в комнате на 10 К?

Дано:
m=290кг
M=29*10-3 кг/моль

ΔТ=10К

R=8.31 Дж/моль К

V=соnst

Решение:

hello_html_39e55b13.gif

hello_html_m1c5a2a16.gif

hello_html_m7beb1063.gif

hello_html_2a2a62.gif

hello_html_5618fb56.gif



Q-?






















2. В цилиндре находится 2 кг воздуха при 200С под давлением 1 МПа. Найти работу при изобарном нагревании воздуха до 1000С.



Дано:



m=2 кг



t1=200C



p=106Па



t2=1000C



M=0,029кг/моль


СИ




T1=293 K




T2=373 K


Решение:


hello_html_m6ff57799.gif; hello_html_m50796111.gif;


hello_html_m3f86369d.gif;


hello_html_m19be90b6.gif



hello_html_m67aefe11.gif




Ответ: A= 4.5*104 Дж.



A-?



Бригада, которая первая решит задачи, получит приз за самый теплый дом

IV. Экспериментальная задача.

Приступаем к завершающему этапу строительства нашего дома. Мы строим крышу. Решив экспериментальную задачу вы получите материал для строительства крыши.

Оборудование: электроплитка лабораторная, весы, калориметр, медный груз, термометр, мензурка.

В алюминиевый калориметр массой mа, содержащий mв воды при температуре T1, опущено металлическое тело массой mм , нагретое до температуры Т. В результате теплообмена установилась окончательная температура Θ. Определить удельную теплоёмкость вещества, из которого изготовлено тело, если удельная теплоёмкость алюминия cа=880 Дж/кг*К, удельная теплоёмкость воды cв=4190 Дж/кг*К.



Порядок выполнения работы

  1. Измерьте температуру воды термометром.

  2. Извлеките груз, измерьте его температуру термометром.

  3. Опустите груз в воду, подождите некоторое время.

  4. Измерьте окончательную температуру.

  5. Рассчитать количество теплоты для всех случаев.

  6. Составить уравнение теплового баланса.

  7. Рассчитать удельную теплоёмкость и сравнить с табличным значением.



Решение



В результате теплообмена в калориметре выравнивается температура всех тел. Нагретый цилиндр отдаёт теплоту Qотд и охлаждается от T до Θ:

Qотд=cмmм(T- Θ).



Калориметр и вода, получая теплоту, нагреваются от T1 до Θ:

Qпол=cаmа(Θ -T1)+ cвmв(Θ -T1),



или



Qпол=(cаmа+ cвmв)( Θ -T1).



На основании закона сохранения энергии приравняем теплоту, отданную медным цилиндром, к теплоте, полученной калориметром и водой: Qотд=Qпол, следовательно, cмmм(T- Θ)= (cаmа+ cвmв)( Θ -T1). Мы получили уравнение теплового баланса, из которого определим cм:



см= hello_html_20563fff.gif.



Подставим числовые значения известных величин и вычислим удельную теплоёмкость меди. (Оформление задачи может быть произвольным: в виде таблицы – отчета или в виде расчетов, выполненных на кусочке фотографии крыши)

Закончив эксперимент, можно собрать весь дом и показать присутствующим на уроке.

V. Подведение итогов урока.

Бригада, первая завершившая строительство дома, получает оценку «5». Отдельные рабочие других бригад, тоже могут быть оценены отлично, учитывая работу на отдельных этапах урока.

Домашнее задание: п. 27, упражнение 6 № 9,10.





5


Автор
Дата добавления 01.12.2015
Раздел Физика
Подраздел Конспекты
Просмотров197
Номер материала ДВ-217963
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

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


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

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