Агапова Алла Леонидовна, учитель физики

МОУ «Средняя общеобразовательная школа № 30»

города Старый Оскол

ТЕМА УРОКА: Газовые законы.

Тип урока: урок изложения нового материала.

Цели урока: - познакомить учащихся с газовыми законами;

- обобщить и систематизировать знания учащихся о свойствах газов;

- выработать у учеников навыки решения задач;

- отработка самооценки знаний учащихся;

- активизировать мыслительную деятельность учащихся;

- создать условия для развития умения сравнивать, анализировать, оценивать;

Структура урока.

1. Организационный момент.

2. Контроль знаний (физический диктант).

3. Объяснение нового материала.

4. Первичное закрепление.

5. Подведение итогов урока.

6. Информация о домашнем задании.

Ход урока.

Примечание

1

Приветствие:

Добрый день!

Я рада Вас видеть на нашем уроке физике.

Ребята выберите мордашку, соответствующую вашему настроению в настоящий момент и нарисуйте ее на полях своей тетради.

«Хорошее настроение» «Так себе» «Хуже не бывает»

2

Сегодня мы с вами продолжим знакомиться с газами, но для начала выясним, готовы вы ли к новым знаниям. И сейчас мы напишем физический диктант. Один ученик пойдет работать на доске. А все остальные будут отвечать на предложенные вопросы на листочках. И так вы должны ответить на пять вопросов, готовы? Тогда начнем.

1. Основное уравнение МКТ. (р=2nm_ov²/3)

2. Как называется состояние, при котором температура и давление во всех точках объема одинаково. (равновесное)

3. Как называется газ, взаимодействие, между молекулами которого пренебрежимо мало. (идеальный)

4. Какие макроскопические параметры характеризуют состояние газа данной массы. (давление, объем, температура)

5. Уравнение состояния идеального газа. ()

А теперь положите авторучки на стол и приготовьте для сдачи первый (верхний) листок и копирку.

Давайте теперь проверим наши ответы. За каждый правильный ответ «+», за неправильный «-». Посчитайте, сколько вы заработали «+» это и будет ваша отметка.

3

Мы сегодня изучим процессы, в которых масса газа и один из трех параметров его состояния остаются неизменными. Такие процессы называют изопроцессами, а уравнения, их описывающие, газовыми законами. Тема нашего урока «Газовые законы».

Новый материал мы занесем в таблицу (приложение 1)

1. Изотермический процесс - процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре.

Для идеального газа изотермический процесс описывается законом Бойля-Мариотта.

Закон установлен экспериментально до создания молекулярно-кинетической теории газов английским физиком Робертом Бойлем в 1662 году и французским аббатом Эдмоном Мариоттом, который описал независимо от Бойля аналогичные опыты в 1676 году.

Закон Бойля-Мариотта (изотермический процесс, T=const):

(Опыт. Медленно изменяя объем воздуха в цилиндре при неизменной температуре, наблюдаем за показаниями манометра и убеждаемся, что с уменьшением или увеличением объема давление соответственно увеличивается или уменьшается во столько же раз).

Для газа данной массы при постоянной температуре произведение давления на объем постоянно.

Закон Бойля-Мариотта справедлив для любых газов, а так же и для их смесей, например, для воздуха. Лишь при давлениях, в несколько сотен раз больших атмосферного, отклонения от этого закона становятся существенными.

Газовые законы активно работают не только в технике, но и в живой природе, широко применяются в медицине.

Закон Бойля-Мариотта начинает «работать на человека» (как, впрочем, и на любое млекопитающее) с момента его рождения, с первого самостоятельного вздоха.

При дыхании межреберные мышцы и диафрагма периодически изменяют объем грудной клетки. Когда грудная клетка расширяется, давление воздуха в легких падает ниже атмосферного, т.е. «срабатывает» изотермический закон (pV=const), и в следствие образовавшегося перепада давлений происходит вдох. Другими словами воздух идет из окружающей среды в легкие самотеком до тех пор, пока величины давления в легких и в окружающей среде не выровняются.

Выдох происходит аналогично: вследствие уменьшения объема легких давление воздуха в них становится больше, чем внешнее атмосферное, и за счет обратного перепада давлений он переходит наружу.

2. Изобарный процесс - процесс изменения состояния термодинамической системы, протекающий при постоянном давлении.

Для идеального газа изобарный процесс описывается законом Гей-Люссака.

Закон установлен в 1802 году французским физиком Гей-Люссаком, который определял объем газа при различных значениях температур в пределах от точки кипения воды. Газ содержали в баллончике, а в трубке находилась капля ртути, запирающая газ, расположенная горизонтально.

Закон Гей-Люссака (изобарный процесс p=const):

Для газа данной массы при постоянном давлении отношение объема к температуре постоянно.

Изобарным можно считать расширение газа при нагревании его в цилиндре с подвижным поршнем. Постоянство давления в цилиндре обеспечивается атмосферным давлением на внешнюю поверхность поршня.

3. Изохорный процесс - процесс изменения состояния термодинамической системы, протекающий при постоянном объеме.

Для идеального газа изохорный процесс описывается законом Шарля.

В 1787 году французский ученый Жак Шарль измерял давление различных газов при нагревании при постоянном объеме и установил линейную зависимость давления от температуры, но не опубликовал исследования. Через 15 лет к таким же результатам пришел и Гей-Люссак и, будучи на редкость благородным, настоял, чтобы закон назывался в честь Шарля.

Закон Шарля (изохорный процесс, V=const):

Для газа данной массы при постоянном объеме отношение давления к температуре постоянно.

Изохорным можно считать увеличение давления газа в любой емкости или в электрической лампочке при нагревании.

4

Задача 1. На рисунке изображены две изобары: р₁=const u p₂=const. Какое давление больше?

Решение. Проведем на графике изотерму. Она пересечет изобару р₂ = сопst при большем значении объема V₂, , изобару p₁ = const. При одной и той же температуре давление газа тем больше, чем меньше его объем, что следует из закона Бойля - Мариотта: ; значит, Р₂ < Р₁.

Задача 2. При температуре 27С давление газа в закрытом сосуде было 75кПа. Каким будет давление этого газа при температуре - 13С?

5

Дать характеристику классу и отдельным учащимся.

Получили уравнения, описывающие изопроцессы в газах, систематизировали знания о свойствах газов и научились их применять для анализа изопроцессов.

Выберите мордашку, соответствующую вашему настроению в настоящий момент и нарисуйте ее на полях своей тетради. Желающие расскажите об изменении вашего настроения, о полученных оценках, о причине удачи или неуспеха на уроке.

6

Д/З: §69, упр.13 (2), конспект.

Дополнительно упр.13(8).

Приложение 1

Название изопроцесса

Закон

Связь между другими параметрами

График изопроцесса

T = const

Изотермический

Бойля-Мариотта

рv = const

р₁v₁ = р₂v₂

p = const

Изобарный

Гей-Люссака

= const

v = const

Изохорный

Шарля

= const