Первый закон термодинамики_План урока

Раздел долгосрочного плана:

Основы термодинамики

Школа:

Дата:

ФИО учителя:

Класс: 10

Количество присутствующих:

отсутствующих:

Тема урока

Первый закон термодинамики. Применение его к изопроцессам.

Цели обучения, которые достигаются на данном  уроке (ссылка на учебную программу)

10.3.3.2 - применять первый закон термодинамики к изопроцессам и адиабатному процессу;

Цели урока

- понимают и объясняют, что внутренняя энергия определяется состоянием системы и что она может быть выражена как сумма случайного распределения кинетической и потенциальной энергий, связанных с молекулами системы;

- объясняют физический  смысл первого закона термодинамики;

- применяют первый закон термодинамики для изопроцессов.

Критерии оценивания

Учащиеся могут:

- объяснить  выражение первого закона термодинамики и применить его  для каждого изопроцесса;

-  применить первый закон термодинамики к анализу графика изопроцесса;

- применить первый закон термодинамики при решении задач.

- знает различие между работой газа и работой над газом;

- понимает то, что первый закон термодинамики соответствует закону сохранения энергии;

Языковые цели

Учащиеся могут:

Объяснить способы изменения внутренней энергии;

описать устно и письменно математическую запись 1 закона термодинамики для изопроцессов.

Лексика и терминология, специфичная для предмета:количество теплоты, работа газа, работа внешних сил, обратимый и необратимый процесс.

Полезные выражения для диалогов и письма:

Первый закон термодинамики являетя законом … …. Для термодинамической системы.

Изменение внутренней энергии определяется суммой … и … .

По графику можно сделать вывод, что данный процесс является …. так как …. при этом работа газа ……, его изменение внутренней энергии …. соответственно количество теплоты…..

Работа равна…  так как …..

Изменение внутренней энергии равно так как ……

Количество теплоты, переданное системе … так как …..

Привитие ценностей

Сотрудничество:

- Учитель создает благоприятную, доброжелательную атмосферу для взаимодействия

- Взаимодействие учащихся друг с другом  и с учителем осуществляется на протяжении всех этапов урока.

Обучение на протяжении всей жизни:

-  Учитель предоставляет возможность учащимся решать проблемы.

-  Соблюдает преемственность в изучении тем, разделов, учебной программы.

Межпредметные связи

Математика: работа с формулами(выражение искомой величины из формулы), с графиками.

Навыки использования ИКТ

Использование онлайн ресурсов

Предварительные знания

Закон сохранения энергии (8 класс). Свойства идеального газа. Уравнение состояния идеального газа,  внутренняя энергия (10 класс)

Ход урока

Запланированные этапы урока

Запланированная деятельность на уроке

Ресурсы

Начало урока

0-2 мин

3-6 мин

7 – 8 мин

9-11 мин

12 -14 мин

14 -15 мин

Приветствие.

Актуализация знаний.

A.    (К)Повторите с учащимися понятие внутренней энергии и способы ее изменения. Для этого учащиеся используют данный ресурс,

B.     Превращение энергии.

C.    Условие задания

Составь текст из представленных фраз, закончив их подходящими вариантами ответа.

(При выборе ответа взаимодействием шара с воздухом можно пренебречь.)

 Свинцовый шар бросают вверх; падая затем на Землю, он ударяется о свинцовую плиту и останавливается.

При подъёме шара вверх его внутренняя энергия  увеличивается остаётся неизменной уменьшается равна нулю является наибольшей .

В самой верхней точке пути его внутренняя энергия  равна нулю увеличивается уменьшается является наибольшей остаётся неизменной .

При падении шара вниз его кинетическая энергия  равна нулю является наибольшей остаётся неизменной уменьшается увеличивается .

Сразу после соударения шара с плитой его внутренняя энергия  увеличивается равна нулю уменьшается является наибольшей остаётся неизменной .

D.    (У) Проверка правильности выполнения заданий учащимися – совместное обсуждениес учащимися опревращении энергии из одного вида в другой. Учащиеся могут дополнить данные примеры своими собственными.

E.     Вызов: выход на тему учащимися

(Э) "Изменение внутренней энергии тела при совершении работы".

F.      Налейте в пробирку небольшое количество воды известного объема и измерьте ее температуру.

G.    Закройте пробирку пробкой и заверните в бумагу. Засеките время и энергично встряхивайте воду в пробирке в течение 30-40 с.

H.    Откройте пробирку и снова измерьте температуру воды.

I.        Вычислите изменение внутренней энергии воды.

J.       Ответьте на вопросы:

- Как изменялась внутренняя энергия воды во время опыта?

- Каким способом вы изменяли внутреннюю энергию воды в опыте?

- Зачем пробирку с водой необходимо было заворачивать в бумагу во время опыта?

- Что можно сказать о зависимости изменения внутренней энергии тела от совершенной работы?

 (Д) данную демонстрацию проводит учитель. В закрытой пробкой пробирке проводят нагревание воды на горелке. При закипании воды в пробирке пробка вылетает.

Обсуждение выводов с классом.

Работа в парах.

-Обсудите и предложите другие способы изменения внутренней энергии воды в пробирке.

Обсуждение примеров с классом.

(Учащиеся приходят к выводу, что внутренняя энергия изменяется за счёт совершения работы и передачи количества теплоты)

Объявление темы.

Совместное определение целей урока. Обсуждение критериев успеха.

https://www.yaklass.ru/p/fizika/8-klass/teplovye-iavleniia-12324/zakon-sokhraneniia-energii-v-mekhanicheskikh-i-teplovykh-protcessakh-163810/re-d57949fc-da02-492f-91a4-6d9998ba2070

Приборы и материалы: пробирка химическая, термометр лабораторный, цилиндр измерительный с холодной водой, лист бумаги.

Огнестойкая пробирка, горелка с сухим горючим.

Слайд 3

Слайд4

Слайд 5

Середина урока

16-25 мин

26-30 мин

31-38 мин

Работа в парах.

Учащиеся самостоятельно изучают новый материал при помощи учебника или интернет ресурсов и заполняют таблицу

Взаимооценивание. Соседние пары обмениваются информацией друг с другом, опираясь на использованные ресурсы, и получают обратную связь. Данную таблицу можно проверить по слайду презентации.

(К) закрепление изученного материала – выполнение тестовых заданий по слайду презентации. Правильные ответы высвечиваются на слайде презентации.

(Г) решение задачи учащимися с разработкой алгоритма. Попросите учащихся составить алгоритм к данной задаче, в случае затруднения необходимо с помощью уточняющих вопросов помочь учащимся правильно определить необходимое действие для выполнения..

Пример 1. Сколько молей одноатомного газа нагрели на 10 К, если количество подведенной теплоты 249 Дж? Процесс нагревания изохорный.

1.       Дано:

ΔT=10 К, Q=249 Дж,      ν−?

2.V=const,

3.а) Чтобы найти количество подведённой теплоты Q, запишем первое начало термодинамики:

Q=ΔU+A (1)

б) Изменение внутренней энергии одноатомного идеального газа ΔU можно определить по такой формуле:

ΔU=3/2νRΔT (2)

в) Работа газа A в изохорическом процессе (V=const) равна нулю, поскольку газ не изменяет в таком процессе своего объема.A=0 (3)

4. Формула (1) с учётом полученных выражений (2) и (3) примет вид:

Q=3/2νRΔT

5.Откуда выразим количество вещества ν:

ν=2Q/3RΔT

ν=2⋅249/3⋅8,31⋅10=2моль

Самостоятельная работа (решение задач).

1.      Над идеальным газом совершена работа 20 Дж, и при этом он потерял 40 Дж теплоты. На сколько изменилась внутренняя энергия газа? (уменьшилась на 20 Дж)

2.      Газ расширяется изотермически. Давление его при этом уменьшается вдвое. Какая работа (кДж) совершается газом, если газ получил от нагревателя 84 кДж теплоты. (84кДж)

3.      * На сколько следует нагреть шесть молей идеального газа, чтобы он совершил работу 124,5 Дж? Давление газа постоянно. (2,5К)

4.      **Какую работу совершает газ при изобарном нагревании от 0 до 1000С? Газ находится в цилиндре под поршнем. Первоначальный объем газа 5 л, масса поршня 5 кг, площадь сечения 20 см2, атмосферное давление нормальное. (229Дж)

5.      ** Определите работу, которую совершил газ в количестве 2 моль, и изменение его внутренней энергии при изобарном нагревании на 50 К. Какоеколичество теплоты получил газ в процессе теплообмена?

Разрешение возникших затруднений в процессе работы (при необходимости).

Самооценивание (сверка с образцом учителя).

(K) в качестве обобщения можно предложить учащимся просмотреть видео.

Б.Кронгардт,В.Кем. Физика. 10 Класс. Естетвенно - математическое направление §5.7-5.8.

http://fizmat.by/kursy/termodinamika/pervyj_zakon

приложение 1.

При ложение 2.

Тексты задач

https://www.youtube.com/watch?v=PTUPgQf6PIk

Конец урока

39 - 40 мин

Рефлексия. Учащимся предлагается оценить свою деятельность в процессе урока, и предложить одно действие, которое улучшит их работу на следующем уроке.

Домашнее задание:

- повторить теоретический материал;

- *составить две задачи на применение формул первого закона термодинамики.

Дифференциация – каким образом Вы планируете оказать больше поддержки? Какие задачи Вы планируете поставить перед более способными учащимися?

Оценивание – как Вы планируете проверить уровень усвоения материала учащимися?

Здоровье и соблюдение техники безопасности

Все учащиеся будутучаствовать в обсуждении результатов эксперимента, изучать теоретический материал, решать простые расчетные задачи. 

Большинство учащихся  смогут самостоятельно провести эксперимент. 

Некоторые учащиеся смогут дать качественное применение 1 закона термодинамики к изопроцессам

Каждый учащийся работает в своем темпе, при необходимости учащийся получает поддержку от учителя.

Взаимооценивание на этапе обмена информацией при изучении нового материала. Самооценивание на этапе выполнения теста..

Самооцениваниеприменения 1 закона термодинамики при решении задач.

Соблюдение техники безопасности на уроках физики.

Рефлексия по уроку

Были ли цели урока/цели обучения реалистичными?

Все ли учащиеся достигли ЦО?

Если нет, то почему?

Правильно ли проведена дифференциация на уроке?

Выдержаны ли были временные этапы урока?

Какие отступления были от плана урока и почему?

Используйте данный раздел для размышлений об уроке. Ответьте на самые важные вопросы о Вашем уроке из левой колонки. 

 Цели урока и цели обучения были реалистичны, достижимы, измеримы, конкретны.  Все учащиеся достигли цели обучения. Дифференциация на уроке была проведена по содержанию заданий для закрепления, временные этапы урока были выдержаны. Отступлений на уроке не было.

Общая оценка

Какие два аспекта урока прошли хорошо (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1: Этап актуализации. Учащиеся самостоятельно провели эксперимент и сделали выводы.

2: Этап закрепления. Учащиеся получили возможность работать в своем темпе, решать задачи обязательного уровня. Создание ситуации успеха.

Что могло бы способствовать улучшению урока (подумайте как о преподавании, так и об обучении)?

1: Для домашней работы можно было предложить составить задачи разного уровняв зависимости от степени обученности.

Что я выявил(а) за время урока о классе или достижениях/трудностях отдельных учеников, на что необходимо обратить внимание на последующих уроках?

Работав парах обеспечила включенность каждого ученика в деятельность.