Методическая разработка открытого занятия по теме: "Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа" для преподавателей СПО.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ХАРЦЫЗСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»

ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

 

 

 

 

 

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

открытого занятия

по теме:

«ВНУТРЕННЯЯ ЭНЕРГИЯ И СПОСОБЫ ЕЕ ИЗМЕНЕНИЯ. РАБОТА ГАЗА»

по дисциплине

ОДП.02 ФИЗИКА

Специальность: 13.02.11 Техническая эксплуатация и обслуживание

                                            электрического и электромеханического

                                            оборудования (по отраслям)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Харцызск, 2019

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение …………………………………………………………….4

Обоснование темы ………………………………………………….5

Организационно-методические указания …………………………6

План занятия ………………………………………………………...7

Структура занятия …………………………………………………..8

Ход занятия ………………………………………………………….9

Приложения …………………………………………………………15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

         Основная задача учебного процесса – способствовать осмысленному восприятию и усвоению учебного материала и его трансформации в знаниях.

Назначением предмета «Физика» для студентов всех специальностей является овладение учебным материалом, формирование и развитие умений практического использования приобретенных знаний и углубление компетентности в предметных областях, связанных с выбором профессии и дальнейшим обучением, а именно:

 • компетенции социально-личностные – понимание и восприятие этических норм поведения в отношении природы (принципы биоэтики), экологическая грамотность, способность учиться, креативность, способность к системному мышлению;

 • общенаучные компетенции – понимание причинно-следственных связей, владение математическим аппаратом, базовые знания современных информационных технологий, базовые знания фундаментальных наук, в объеме, необходимом для освоения обще профессиональных дисциплин;

 • инструментальные компетенции – способность к письменной и устной коммуникации на родном языке, навыки работы с компьютером исследовательские навыки, и тому подобное.

Особенностью физики как учебного предмета является его направленность на использование знаний, умений и навыков в жизни. Обучение физики в конечном итоге должно не только дать сумму знаний, но и сформировать достаточный уровень компетенции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ

 

Целью написания методической разработки является один из вариантов проведения лекционного занятия по теме: «Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа» является внедрение и совершенствование современных педагогических технологий для повышения познавательной активности студентов, применение активных методов обучения с использованием презентаций, качественных и расчетных задач.

Проведение лекционного занятия направлено на совершенствование умений студентов называть и объяснять методы изменения внутренней энергии тела; выводить формулу внутренней энергии и использовать ее при решении расчетных задач; объяснять явления, которые связаны с изменением внутренней энергии.

Методическая разработка содержит план лекционного занятия, порядок проведения, качественные и расчетные задач, опорный конспект.

Во время занятия запланировано формирование таких способностей у студентов:

 - умение ставить перед собой цель работы на занятии и самостоятельно  организовывать свою работу;

 - углубить знания о внутренней энергии и способов ее изменения;

- формировать умения логически и последовательно излагать свое мнение.

Ожидаемый результат: каждый студент должен уметь формулировать понятие внутренней энергии, приводить примеры способов ее изменения; объяснять какую работу выполняет газ; решать качественные и расчетные задачи  на нахождение внутренней энергии и работы газа.

Содержание занятия соответствует рабочей программе и рассчитано на студентов и преподавателей ОУ СПО.

 Лекционное занятие является первым во втором разделе «Молекулярная физика. Основы термодинамики», второй темы «Основы термодинамики». На предыдущем занятии студенты изучали: свойства газов, жидкости, твердых тел с молекулярной точки зрения строения этих веществ. Продолжительность лекционного занятия 80 минут.

 

 

 

 

 

 

ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

            Методическая разработка занятия «Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа» соответствует рабочей программе учебной дисциплины ОДП.02Физика государственного образовательного стандарта среднего профессионального  образования, утвержденного приказом Министерства образования и науки ДНР от 30.07.2018 г. №679.

Методическая разработка посвящена раскрытию вопросов:

- термодинамика;

- внутренняя энергия;

- теплообмен;

- теплопроводность, конвекция, излучение.

- работа газа.

 

Требования.

 

1.                      Знание теоретического материала на тему: «Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа»

2.                      Умение решать расчетные и качественные задачи по данной теме.

 

Вид занятия: проблемная лекция.

Методы и формы проведения: частично – поисковый, фронтальный опрос,

                  презентация, решение задач, эксперимент, работа в малых группах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЛАН ЗАНЯТИЯ

Дата:  12.12.2019

Преподаватель:    Розуванова А.А.

Дисциплина:   ОДП.03Физика

Группа:   ТЭО-19-1/9

Количество студентов по списку:  20

Тема занятия:   «Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа»

Цели занятия:

методическая: совершенствовать методику проблемно – поискового обучения на занятиях      физики

дидактическая: сформировать и закрепить  понятия «термодинамики», «внутренней энергии», «работы в термодинамике»; вывести формулу внутренней энергии; формировать знание о работе идеального газа.

  воспитательная: развивать культуру общения и культуру ответа на вопросы; повышать познавательную активность; воспитывать положительный интерес к изучаемому предмету;

развивающая: вырабатывать умение мыслить, делать выводы, применять теоретические знания для решения задач; подчеркнуть взаимосвязь с другими науками: биологией, историей, литературой, проводить анализ и сравнение, делать необходимые выводы.

Вид занятия: проблемная лекция 

Тип занятия: формирование и закрепление знаний, умений и навыков.

Методы и формы  проведения занятия: частично – поисковый, фронтальный опрос,

                       презентация, решение задач, эксперимент, работа в малых группах.

Междисциплинарные связи:

Обеспечивающие: ОДП.01 Математика

Обеспечиваемые: ОП.02 Электротехника и электроника, МДК 04.01 Техническая диагностика и ремонт электрооборудования, МДК 01.01 Техническое обслуживание электрооборудования ЭС, сетей и систем.

Методическое обеспечение: рабочая программа учебной дисциплины ОДП.02Физика, план занятия, методическая разработка занятия, мультимедийная презентация, видеофрагменты, методический материал (тесты, опорные конспекты, учебная карточка), справочные материалы.

Техническое обеспечение: компьютер, мультимедийный проектор.

 

Литература:

Обязательная:

1      Мякишев Г.Я. Физика. 10 класс: ученик для общеобразовательных учреждений: базовый и профильный уровни.-М.:Просвещение,2016.

2      А.П. Рымкевич «Физика. Сборник задач по физике для 10-11 классов»:  учеб. для общеобразоват. учреждений –М.: Дрофа,2013.- 384с.

 

Дополнительная:

1.      В.Я.Майлис «Сборник расчетных задач по физике» 10 класса: пособие для учащихся.- Донецк,2005.-23с.

1        http://electricalschool.info/

2        http://ru.wikipedia.org/

 

СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ

 

 

1. Организационная часть ………………………………………………….2 мин

2. Сообщение темы и цели …….………………………………………..… 3 мин

3. Актуализация опорных знаний ……………………………………….. 13 мин

4. Мотивация учебной деятельности студентов ….……………………….5 мин

5. Изложение и изучение нового материала (лекция) …… ……….…… 35 мин

6. Закрепление знаний студентов ………………………………….….…. 15 мин

7. Итог занятия, рефлексия, выдача домашнего задания …………………7 мин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ХОД ЗАНЯТИЯ

 

   1. Организационный этап.                                                 2 мин.

            Проверка отсутствующих и готовности студентов к занятию.

2.     Сообщение темы и цели                                                          3 мин.

    Тема нашего занятия - «Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа».                                                            (на экране – 1 слайд)

 

Какова  цель нашего занятия?                                                       (2 –слайд)

• расширить знания о понятии «внутренняя энергия»;
• актуализировать знания о внутренней энергии тела, способах ее изменения;
• установить связь между изменением внутренней энергии системы, работой и количеством теплоты.

 

Эпиграф:

Древний мыслитель и философ Китая Конфуций утверждал, что

Три пути ведут к познанию:

Путь размышления – это путь самый благородный,

Путь подражания – это путь самый легкий,

И путь опыта – это путь самый горький.

Сегодня на занятии нам предстоит пройти все эти пути и убедиться в истинности этого утверждения, а может быть усомниться в нем.

 

Обратите внимание - на ваших столах находиться раздаточный материал, которым Вы будете пользоваться на занятии. Это:

 

- таблица №1 (заполнять ее вы будете по мере продвижения по этапам урока.  На каждом этапе вы будете оценивать свою работу. А оценки вносить во второй столбик);

- опорный конспект, который в течение учебного занятия вы заполните, он станет основным рабочим элементом для повторения изученного материала дома;

- задания для работы в группах.

 

Кроме этого, вам надо будет в течение занятия заработать как можно больше баллов, для этого вы должны быть внимательными и правильно отвечать на вопросы.

 

Количество своих баллов за занятие будет подсчитано командиром вашей группы  и будет выставлена соответствующая оценка: итак, если наберете от 13-16 баллов – оценка «отлично», от 11-12 баллов – оценка «хорошо», от 8 – 10 баллов – оценка «удовлетворительно».

                                                                                                         Таблица №1

Этап		Преподаватель	самооценка	группа
I	Проверка знаний: «Мозговая атака»: - Блиц-опрос - Знатоки формул - Приборы «оружие физика»
II	Изучение нового материала: 1. Пояснение опыта 2. Понятие внутренней энергии тела и внутренней энергии идеального газа 3.  Вывод формулы внутренней энергии идеального газа. 4.  Число степеней свободы молекул газа 5. Способы изменения энергии. а) теплопроводность б) конвекция в) излучение 6. Работа газа
III	Заполнение опорного конспекта
IV	Решение качественных и количественных задач
V	Тест
Сумма балов

Но прежде повторим материал, необходимый для изучения новой темы.

Девиз нашего занятия на экране:  «Вопросы – это ключи к познанию!»

                                                                                                                    (3 слайд)

3. Актуализация опорных знаний                                                          13 мин

       3.1 Фронтальный блиц - опрос;                 (Приложение А)

Ответ на вопрос приносит 1 балл 

                 3.2 Установите соотношение: величина - условное обозначение –

                         единица измерения. Студентам необходимо соединить        (4 слайд)

                       соответствующие элементы.                (Приложение Б)          

         3.3 Калейдоскоп формул. Назвать пропущенный символ и объяснить

                назначение уравнения.                        (Приложение В)           (5 слайд)

         3.4 Приборы – оружие физика.  Студенты должны закончить фразы, назвав правильно измерительные приборы      (Приложение Г)           (6 слайд)

         3.5 Выставление и  комментирование оценок    (Приложение Д)

 

 4. Мотивация учебной деятельности студентов                                   5 мин.

Как известно, высвобождение, трансформация и использование внутренней энергии тел – одна из  самых актуальных проблем современной физики. Ваша будущая профессия связана с электрической энергией, которая широко применяется для практических нужд. Поэтому умение использовать и преобразовывать внутреннюю энергию является одной из важнейших задач современной физики и техники.

Эксперимент: Шарик прыгает  и останавливается. Опишите превращение энергии .                                                                                                            (7 слайд)

         Ставим проблему: можно  ли утверждать, что когда мячик остановится, его

энергия исчезнет и нарушится фундаментальный закон природы – закон сохранения энергии?

        Решение данной проблемы начнем с ответа на следующие вопросы:                                                                                                     

 Какой энергией обладает шарик, поднятый на некоторую высоту?

1.                 Как изменяется его энергия при падении вниз?

2.                 Как изменяется его энергия при движении вверх?

3.                 Куда исчезла первоначальная энергия мячика?

4.                 Какие изменения происходят с мячиком и поверхностью  

          на  которую он падает?

5.                 Какие изменения произошли в движении и расположении

           молекул мяча? 

Выводы:

- изменилась потенциальная энергия взаимодействия частиц (молекул), из которых состоит тело.

- изменилась кинетическая энергия частиц (молекул), из которых состоит тело.

Как вы думаете, что мы получим, если сложим все кинетические и потенциальные энергии молекул тела? (Эти энергии и составляют внутреннюю энергию тела).

5. Изучение нового материала                                                          35 мин.

Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело, называется внутренней энергией.

Сегодня мы начинаем изучать раздел новый физики – термодинамику.

Как вы считаете, что означают слова: «Термо» и «Динамика»?

(«Термо» - тепло, «Динамика» -  движение).                                   (8 слайд)

 Термодинамика – это наука о движении за счет тепла.

Термодинамика - раздел физики, в котором изучается теория тепловых процессов, не учитывая молекулярное строение тел.                               (9 слайд)

Термодинамика сформировалась как наука в середине 19 века после открытия закона сохранения энергии. В её основе лежит понятие «внутренняя энергия».

Внутренняя энергия(U) - это сумма кинетической энергии хаотического движения молекул и потенциальной энергии взаимодействия молекул.  (10 слайд)

От чего зависит скорость движения молекул?  От температуры Т

От чего зависит энергия взаимодействия молекул?  Зависит от объема V 

                                                                                     (расстояния между молекулами)

Способы изменения внутренней энергии тела                                              (11 слайд)

         Теплопередача или теплообмен                                         

                                                                                         Осуществление работы       

теплопроводность;  излучение;   конвекция

 

Дайте определение для каждого процесса, приведите примеры.

 

Теплопередача -  называется процесс передачи энергии от одного тела к другому  без совершения работы.

Способы теплопередачи:

Теплопроводность - перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимодействия частиц. Вывод: наибольшей теплопроводностью обладают металлы, особенно серебро и медь. В жидкостях теплопроводность невелика, а у газов она еще меньше, так как молекулы их находятся далеко друг от друга и передача энергии от одной частицы к другой затруднена.

Конвекция – это перенос энергии струями жидкости или газа.

Вывод: жидкости и газы следует нагревать снизу, так как передача тепла происходит снизу вверх.

Излучение - перенос энергии  в виде электромагнитных волн (светового потока).

       Вывод: Это могут быть солнечные лучи, а так же лучи, испускаемые нагретыми телами, находящимися вокруг нас.

Количественную меру изменения внутренней энергии в процессе теплопередачи называют количеством теплоты и помечают Q, измеряют в Дж.

В процессе теплопередачи внутренняя энергия тела может или увеличиваться, или уменьшаться.

Заполните таблицу (назовите процессы)

∆U>0 (внутренняя энергия увеличивается)	Формула	Удельная величина	∆U<0 (внутренняя энергия уменьшается)
нагревание	∆U=Q=cm∆T	[с]=Дж/кг К	охлаждение
плавление	∆U=Q=λm	[λ]=Дж/кг	кристаллизация
парообразование	∆U=Q=rm	[r]=Дж/кг	конденсация
Q=qm - сгорание топлива                                [q]=Дж/кг

 

Внутренняя энергия идеального газа. Как известно, средняя кинетическая энергия одного атома идеального газа определяется выражением: 

                                            .                                        (12 слайд)

Если газ содержит N молекул, то их общая энергия: , или для 1 моль это выражение примет вид: .

Эта энергия называется внутренней энергией идеального газа.

Поскольку для идеального газа взаимодействием молекул пренебрегают, то потенциальная энергия молекул равняется нулю. Поэтому внутренняя энергия идеального газа данной массы зависит только от температуры и не зависит ни от его давления, ни от объема.

Многоатомные молекулы не только двигаются поступательно, но и вращательно. Внутренняя энергия таких газов равняется сумме энергий поступательного и вращательного движения молекул. Поэтому в общем случае можно записать: 

                                                                                    (13 слайд)

i – число степеней свободы молекул газа (возможное направление движений молекул). 

  i = 3 если газ одноатомный, например, инертные газы:  гелий He, неон Ne,

                                                     аргон Ar и т.п.

 i = 5 если газ двухоатомный, водород H₂, азот N₂, кислород O₂; (14 слайд)

 i = 6 если газ многоатомный, газ CO₂ состоит из трех молекул, озон О₃,

                                                     водяной пар Н₂О.

В термодинамике работа - это взаимодействие системы с внешними объектами, в результате чего изменяются параметры системы. Рассмотрим цилиндр с идеальным газом, который находится под подвижным поршнем. Пусть внешняя сила, действующая на поршень, перемещает его из состояния 1 в состояние 2. Газ оказывает давление на любую стенку сосуда. Если стенка подвижна (например, поршень на рис. 1), то сила давления F совершит работу A, переместив поршень на расстояние Δx.                                                                                             (15 слайд)                                             

Если Δx  невелико, то давление газа останется примерно постоянным. Тогда работа будет равна:                        A = F·Δx ·cosα, 
где α - угол между направлением силы и перемещением поршня (α = 0). 

Согласно третьему закону Ньютона: F_г = -F,     F_г =р S;     ∆ x= ∆ h = h₂ – h₁

Работа газа А_г :                                                                (16 слайд)

А_г = F_г ∆ h = F_г (h₂ – h₁) = p S (h₂ – h₁) = p (S h₂ – S h₁) = p (V_{2 –} V₁) = p ∆ V

A_г = p∆V,    A > 0,

Если газ сжать, то - работа газа негативна, если газ расширяется, то - работа газа положительна.

Работа внешних сил, будет иметь противоположный знак: . Таким образом, осуществляя над газом положительную работу, внешние силы передают ему определенную энергию. При расширении газа, наоборот, работа внешних сил отрицательна.

Геометрический смысл работы                     (17 слайд)

При изобарном процессе робота расширения газа может быть найдена по диаграмме , как площадь прямоугольника.

Из графика видно, что

Работа, которая выполнена газом, численно равна площади фигуры очерченной графиком  зависимости p(V) в том случае, когда давление газа в ходе процесса изменяется. Если бы это доказывать, необходимо весь процесс разбить на большое количество этапов, на каждом из которых изменение давления должно быть незначительным.

Суммарная работа будет и в этом случае равна площади фигуры, которая ограничена графиком зависимости давления от объема, осью абсцисс и перпендикулярами, возобновленными к оси в точках V₁ и V₂.

 

ФИЗМИНУТКА.   Сейчас каждая группа покажет  характер движения молекул. Возьмите шарики  красные и синее – модель молекулы. Условие игры - шарик не должен падать.

Все тела могут находиться в трех агрегатных состояний. Покажите характер движения молекул в твердых, жидких и газообразных состояниях.

Твердое - колебание около положения равновесия.

Жидкое состояние вещества - в основном колеблются около положения равновесия, изредка перескакивая в другое.

Газообразное состояние вещества - хаотическое движение с многочисленными столкновениями.

 

6. Закрепление изученного материала (работа в группах)                 15 мин.

6.1 Проверка составления опорного конспекта (Приложение Е)

6.2. Решение качественных и расчетных задач (Приложение Ж)

6.3 Тестовое задание на два варианта  (Приложение З)

 

Закрепление изученного материала будет происходить при решении качественных и расчетных задач по данной теме в группах. Каждая группа получает карточки с вопросами, время на обсуждение 3 минуты.

Дав правильный ответ на качественную задачу, вы получаете 1 балл, и  0,5 балла, если ответ неполный.

При решении расчетных задач, каждый участник группы выбирают задачу с указанным количеством балов, и решает ее. Решение оформляется на листе. После выполнения задания студент поднимает руку и передает преподавателю лист с решенной задачей, который оглашает правильность решения и количество полученных баллов.

Заполнение таблицы №1 - количество баллов, полученное студентами во время занятия, при работе в группах (выставленных командирами групп)  и при индивидуальном решении задач, были проконтролированы и проанализированы преподавателем. Подсчитанная сумма баллов, была переведена в оценку за занятие и выставлена в учебный журнал.

                              

ИТОГИ ЗАНЯТИЯ                                                                             7 мин.

1.1   Выводы относительно изученной темы.

       Слово преподавателя: Сегодня мы с вами хорошо потрудились, очень большой объем учебного материала повторили, закрепили умение решением задач. Я думаю, что вы с успехом сможете применять полученные знания в дальнейшем.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ.                                                           (18 слайд)

1.            Выучить конспект. [1] §46-47

2.            Из формулы внутренней энергии вывести формулу нахождения количество вещества; температуру. Проверить размерность выведенных величин.

3.            По желанию: подготовить доклад, презентацию  «теплопередача в природе и технике», ребусы, кроссворды.

Рефлексия.

Закончите фразу:                                                                                   (19 слайд)

• Мне понравилось на занятии ...
• Мне не понравилось ...

·         Я оцениваю свою работу на занятии …

·         Сегодня на уроке мне удалось …

·         Мне на уроке показалось трудным …

 

Прозвенит сейчас звонок,

И закончится урок!

Отдыхать пришла пора,

До свидания друзья!

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ (для студентов)

Обязательная:

1.     Мякишев Г.Я. Физика. 11 класс: ученик для общеобразовательных учреждений: базовый и профильный урони.-М.:Просвещение,2016.

2.     А.П. Рымкевич «Физика. Сборник задач по физике для 10-11 классов»:  учеб. для общеобразоват. учреждений –М.: Дрофа,2013.- 384с.

 

Дополнительная:

1.     В.Я.Майлис «Сборник расчетных задач по физике» 10 класса: пособие для учащихся.- Донецк,2005.-23с.

2.     http://electricalschool.info/

3.     http://ru.wikipedia.org/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                  Приложение А

 

Вопросы Блиц-опроса

 

1.                 Какие физические явления мы сегодня будем изучать? (тепловые)

2.                 Тепловые явления – это….? ( - процессы связанные с изменением температуры вещества).

3.                 Из приведенных явлений укажите те, которые относятся к тепловым явлениям: летит мяч, плывёт корабль, нагревается утюг, капают капли дождя, тает снег, горят дрова, летит ракета, кипит вода в чайнике.

4.                 Как называется  наука, которая изучает  тепловые явления? (Термодинамика)

5.                 В чем суть положений МКТ? Приведите примеры их подтверждающие.  (Все тела состоят из мельчайших частиц - молекул (электронный электроскоп); молекулы выполняют хаотическое, тепловое движение (броуновское движение; диффузия); между молекулами существуют силы притяжения и отталкивания, на расстояниях, соизмеримых с диаметром молекулы (мел, пластилин)).

6.                 Что такое молекула? (наименьшая частица вещества, состоящая из атомов одного вида - простые вещества, или нескольких химических элементов – сложные вещества).

7.                 Что такое атом? (наименьшая частица химического элемента, которая является носителем его свойств и не делится в процессе химической реакции).

8.                 Какие виды энергии имеют молекулы реального газа?                    (кинетическая и потенциальная) А идеального? (только кинетическая)

9.                 Кинетическая энергия – это…? (энергия, которой обладают  тела вследствие своего движения).

10.            Какую энергию называют  потенциальной энергией? (энергия, которая зависит от взаимного расположения тел)

 

 

                                                                                                  

 

                                                                                                     

 

 

 

 

 

                                                                                                 Приложение Б

 

Установите соотношение: величина - условное обозначение - единица измерения:

-       А. Давление газа                                       А. n                                  А. м³

-       Б. Масса вещества                                    Б. V                                  Б. кг

-       В. Объем                                                    В. N                                  В. Па

-       Г. Количество молекул                             Г. m                                  Г.  м^-3

-       Д. Концентрация                                       Д. р                                   Д. 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                         Приложение В

 

Калейдоскоп формул

 

Назвать пропущенный символ и объяснить назначение уравнения:

                                                                                    

	=

 

                                                                                                  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                        Приложение Г

 

 

Приборы – оружие физика.  Студенты должны закончить фразы, назвав правильно измерительные приборы.  

·        Прибор, измеряющий давление газа (манометр)

·        Прибор для измерения длины (линейка или сантиметр)

·        Прибор, измеряющий силу (динамометр)

·        Прибор для измерения степени нагретости тела (термометр)

·        Прибор для измерения массы (весы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Д

 

Оценочный лист

ФИО	Калейдоскоп формул	Найти соответствие	Приборы оружие физика	Выполнение работы	Погрешность	Ответы  на контрольные вопросы.	Решение задач	Итоговый бал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Е

Опорный конспект

Тема: «Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа»

 

	Термодинамика – Внутренняя энергия -

 

 

 

 

 

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа:            

 

Внутренняя энергия многоатомного газа:

 

 

Изменение внутренней энергии:          

 

 

 

СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ (ΔU)

 

 

 

 

 

                                                                                                                                        

                   Над газом                 Самим  газом    

 

 

 

 

  Геометрическое толкование работы:

  ________________________________ 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример оформления опорного конспекта

 

Опорный конспект

Тема: «Внутренняя энергия и способы ее изменения. Работа газа»

 

 

 

 

 

 

Внутренняя энергия идеального одноатомного газа:            

 

	U=

 

Внутренняя энергия многоатомного газа:

 

	ΔU=

 

Изменение внутренней энергии:          

 

 

СПОСОБЫ ИЗМЕНЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ (ΔU)

 

	Совершение работы		Теплопередача

 

 

 

 

                                                                                                                                        

                 Над газом               Самим  газом        

 

 

 

 

 

ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ТОЛКОВАНИЕ РАБОТЫ:

 площадь фигуры, ограниченной графиком

зависимости  p(V) 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                                                 Приложение Ж

 

Качественные задачи  и расчетные задачи

 

1.                 После обработки на точильном станке зубило становится горячим. Зубило, вытянутое из горна, тоже горячее. Одинакова ли причина повышения температуры зубил?

Ответ:

Нет, не одинаковая. В первом случае температура зубила повышается за счёт увеличения его внутренней энергии способом совершения над ним работы, а во втором случае – способом теплопередачи.

2.                 Спичка загорается при трении её о коробок. Она вспыхивает и при внесении её в пламя свечи. В чём сходство и различие причин, приведших к воспламенению спички в том и другом случае?

Ответ:

Сходство в том, что в том и другом случае увеличивается внутренняя энергия, а значит, и температура спички.

Различие в том, что в первом случае температура спички повышается за счёт увеличения его внутренней энергии способом совершения над ним работы, а во втором случае – способом теплопередачи.

3.                 На каком физическом явлении основан способ добывания огня трением?

Ответ:

Температура тела, которое загорается, повышается за счёт увеличения его внутренней энергии способом совершения над ним работы. Работу совершает сила трения.

4.                 В стакан налит горячий чай. Как осуществляется теплообмен между чаем и стенками стакана?

Ответ:

Теплообмен осуществляется способом теплопроводности. Молекулы горячей воды, соприкасаясь со стенками стакана, передают часть своей энергии молекулам стекла, в результате чего их внутренняя энергия увеличивается, и стакан нагревается.

5. Зачем в верхних и нижних частях корпусов проекционных аппаратов, больших электрических фонарей, киноаппаратов делают отверстия?

Ответ:

Нагреваясь от работающей аппаратуры, воздух тёплыми конвекционными потоками поднимается вверх через верхние отверстия, а холодный воздух поступает внутрь аппаратуры через нижние отверстия, охлаждая нагретые детали. Такая циркуляция воздуха внутри аппаратуры происходит непрерывно, и холодный воздух, защищает её от перегрева.

6. Объясните, почему батареи центрального отопления ставят обычно под окнами?

Ответ:

Охлаждаясь от окна, воздух в комнате опускается вниз под окно. Нагреваясь от батареи, он тёплыми конвекционными потоками поднимается вверх, а холодный воздух в комнате опускается вниз. Такая циркуляция воздуха происходит непрерывно, нагретые струи воздуха передают энергию холодному воздуху в комнате, нагревая его способом конвекции.

7. В производственной практике нагретые до высокой температуры металлические детали часто охлаждают в воде, минеральном масле или воздухе. В какой среде охлаждение идёт наиболее быстро и почему?

 Ответ: В воде, т.к. теплоёмкость воды больше всех других веществ.

8. Почему в безветрие пламя свечи устанавливается вертикально?

Ответ:

Тёплый воздух, нагретый от пламени свечи, конвекционным потоком поднимается вверх, и пламя показывает направление движения воздуха.

9. Почему термос временно можно использовать как холодильник?

Ответ:

Так как устройство термоса исключает все виды теплопередачи внутри него, поэтому он может длительное время поддерживать температуру пищи, помещённой внутри него, как горячей, так и  холодной.

 

Решение задач.

№1. (3 бала) Рассчитайте внутреннюю энергию  10 моль одноатомного газа при температуре 27 ºС.

               

Ответ: 37,4 кДж

№2.(4 бала) На сколько измениться внутренняя энергия 200г гелия при увеличении  температуры на 20 ºС?

        

Ответ: 182,6 кДж

№3. (5 балов) Сравните  внутреннюю энергию одинаковых масс  аргона и гелия при одинаковой температуре.

    

Ответ: Внутренняя энергия гелию в 10 раз больше.

№4.(5 балов) В цилиндре под тяжёлым поршнем находится углекислый газ (М = 0,044 кг/моль) массой m = 0,20 кг. Газ нагревается на ΔТ = 88 К. Какую работу он при этом совершает?

           

    Ответ: 3,3 Дж      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скачано с www.znanio.ru