Разроботка урокаПервый закон термодинамики

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Сенокосненская школа-детский сад»

Урок физики в 10 классе

«Первый закон термодинамики»

Учитель высшей

Категории:Мякишева В.В.

2016 годТема урока: «Первый закон термодинамики»

Цель урока: создать условия для осознания и осмысления первого закона термодинамики; развития умения наблюдать и выдвигать гипотезы при решении поставленных вопросов, развития способов мыслительной деятельности (анализ, обобщение), развития речи (владение физическими понятиями, терминами), формирования научного мировоззрения, воспитание устойчивого интереса к предмету, положительного отношения к знаниям.

Задачи урока:

• научить учащихся использовать первый закон термодинамики для решения задач, объяснения невозможности создания вечного двигателя;

• формировать умение организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности; умение выполнять действия по заданному алгоритму;

• формировать познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности учащихся; самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений.

3. Тип урока: открытие нового знания;

4. Формы работы учащихся: индивидуальная, работа в парах, групповая

5. Необходимое техническое оборудование: компьютер, мультимедийный проектор

6. Структура и ход урокаВызов (мотивация)

1. Знакомы ли вам устройства, представленные на слайде.

2. Какое устройство называется вечным двигателем?

4. Возможно ли создание такого двигателя?

5. Можете ли вы обоснованно объяснить данную точку зрения?

6. Какую проблему мы можем с вами сформулировать?

С какими ключевыми понятиями нашей темы связано устройство вечного двигателя?

Как вы думаете взаимосвязаны ли эти величины между собой?

Попытаемся сформулировать цель нашего урока

Такая зависимость носит название первого закона термодинамики. Таким образом, тема нашего урока

Первый закон термодинамики

Вечные двигателя

Устройство, способное бесконечно совершать работу без затрат топлива или других энергетических ресурсов.

Нет

Нет

Почему невозможно создать вечный двигатель?

Работа, изменение внутренней энергии, количество теплоты

Да

Установить связь между работой, изменением внутренней энергии и количеством теплоты. Объяснить невозможность создания вечного двигателя

5 мин

2

Осмысление учебных задач:

1.Что такое внутренняя энергия?

2.От каких величин зависит внутренняя энергия идеального газа?

3.Какими способами можно изменить внутреннюю энергию тела? Примеры.

4.Чем отличается работа, совершаемая газом, от работы, совершаемой внешними телами над газом?

5.Что такое количество теплоты?

Внутренняя энергия - это сумма кинетической энергия беспорядочного движения молекул и потенциальной энергии их взаимодействия.

От температуры

Совершение работы и теплопередача.

Работа, совершаемая газом отличается от работы, совершаемой внешними телами отличается знаком

Энергия, которую тело получает или отдает при теплопередаче называется количеством теплоты

5 мин

3

Открытие нового знания:

Работа по карточкам (см. Приложение)

Ребята, какой общий вывод можно сделать?

Это и есть первый закон термодинамики.

Давайте попробуем переписать эту формулу через работу самого газа

Исходя из первого закона термодинамики, попытайтесь объяснить невозможность создания вечного двигателя

Отчет пар о проделанной работе

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

∆U=A+Q

A=-A'

∆U=- A'+Q

Q =∆U +A'

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

Если к системе не поступает тепло (Q=0), то A' совершается только за счет убыли внутренней энергии (∆U=- A'). После того как запас энергии будет исчерпан, двигатель перестанет работать.

15 мин

4

Первичное закрепление изученного материала

1. Газ в сосуде сжали, совершив работу 25 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 30 Дж. Следовательно

1 .газ получил извне количество теплоты, равное 5 Дж

2. газ получил извне количество теплоты, равное 55 Дж

3.газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 5 Дж

4.газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 55 Дж

2. В тепловом двигателе газ отдал 300 Дж тепла и совершил работу 36 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа?

1. уменьшилась на 264 Дж

2. уменьшилась на 336 Дж

3. увеличилась на 264 Дж

4. увеличилась на 336 Дж

3.Чему равно изменение внутренней энергии газа, если ему передано количество теплоты 300 Дж и внешние силы совершили работу 500 Дж?

1. -200Дж

2. 00 Дж

3. 800Дж

4. -800Дж

(тест - индивидуальная работа)

Решение задач в группах

Выполняют тестовые задания с самопроверкой

10 мин

5

Рефлексия

Сегодня я узнал…

Было интересно…

Было трудно…

Я понял, что …

Теперь я могу…

Я приобрел…

У меня получилось…

Я смог…

Я попробую…

Меня удивило…

Урок дал мне для жизни…

Мне хотелось…

4 мин

В качестве домашнего задания я рекомендую вам

§78, упр.15 №2

Творческое задание: История открытия первого закона термодинамики

Принцип действия холодильника

1 мин

Тест

1. Идеальный газ получил количество теплоты, равное 300 Дж, и совершил работу, равную 100 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа?

А. увеличилась, на 400 Дж

Б. увеличилась, на 200 Дж

В. Уменьшилась, на 400 Дж

Г. уменьшилась, на 200 Дж

2. Идеальный газ совершил работу, равную 100 Дж, и отдал количество теплоты, равное 300 Дж. Как при этом изменилась внутренняя энергия?

А. увеличилась, на 400 Дж

Б. увеличилась, на 200 Дж

В. Уменьшилась, на 400 Дж

Г. уменьшилась, на 200 Дж

3. Идеальный газ совершил работу, равную 300 Дж. При этом внутренняя энергия уменьшилась на 300 Дж. Каково значение количества в этом процессе?

А. отдал 600 Дж

Б. отдал 300 Дж

В. получил 300 Дж

Г. не отдавал и не получал теплоты.

4. Идеальный газ совершил работу, равную 300 Дж. При этом его внутренняя энергия увеличилась на 300 Дж. Какое количество теплоты получил газ?

А. отдал 600 Дж

Б. отдал 300 Дж

В. получил 600 Дж

Г. получил 300 Дж

Критерий оценивания:

4 задачи -"5"

3 задачи -"4"

2 задачи -"3"

Рабочий лист

Прочитайте текст

Однажды зимой Вася вернулся домой с прогулки. У него очень замерзли руки. Еще на улице Вася старательно тер ладошки друг о друга. Это помогало, но не надолго. А так не хотелось идти домой! Мама, увидев замершего сына , всплеснула руками. « Ну-ка снимай пальто, а пока чай подогрею!» Уже сидя на кухне за столом и чувствуя, как тепло от теплой чашки согревает руки, Вася подумал: «А надо было прийти домой пораньше!»

На основе физических знаний, полученных на предыдущих уроках, объясните способы, которые использовал мальчик для согревания ладоней.

Сделайте вывод

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно сумме_______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запишите в тетрадь

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы__________________

Рабочий листПроделайте опыт.

Аккуратно зажмите в руке кончик термометра. Объясните наблюдаемое явление.

Сделайте вывод:

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно ___________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы_____________________

Аккуратно потрите кончик термометра листком бумаги. Объясните наблюдаемое явление. Сделайте вывод.

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно ___________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы_____________________

Объедините свои выводы в один

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно сумме_______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

НЕ ЗАБУДЬТЕ О ПРАВИЛАХ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ

Рабочий листВ 1798 г. министр внутренних дел Баварии, граф Б.Румфорд проделал опыт..В те времена пушки изготавливали так. Из расплавленного металла отливали пушечные стволы, не оставляя внутри них канала для ядер. Его высверливали позже - при помощи огромных сверлильных станков, приводившихся в движение лошадьми. Румфорд заметил, что во время сверления стволы очень сильно нагревались. Румфорд предположил, что причина нагревания - трение сверла о пушечный ствол, то есть совершение механической работы. Для проверки этого предположения Румфорд решил увеличить силу трения. Для этого он взял тупое сверло, а пушечный ствол поместил в бочку с водой. Спустя два с половиной часа, к величайшему изумлению свидетелей этого грандиозного опыта, вода закипела!

Спустя полвека на арену научной деятельности выходит соотечественник Румфорда, манчестерский пивовар Д.Джоуль. Его экспериментальной установкой стал калориметр с погруженной в него мешалкой, которая приводилась во вращение опускавшейся гирей (см. рисунок). Трение лопастей мешалки о воду или ртуть, которыми заполнялся калориметр, приводило к их нагреванию.

На основе физических знаний, полученных на предыдущих уроках, объясните причину кипения воды?

Сделайте вывод:

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно ___________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы___________________

Как еще можно вскипятить воду?

Сделайте вывод.

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно ___________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы________________

Объедините свои выводы в один

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно сумме_______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Рабочий листРассмотрите иллюстрацию

Объясните наблюдаемое явление на основе физических знаний, полученных на предыдущих уроках.

Сделайте вывод:

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно ___________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы___________________

Рассмотрите иллюстрацию.

Объясните наблюдаемое явление.

Сделайте вывод:

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно ___________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Попробуйте записать полученную фразу с помощью формулы

Объедините свои выводы в один

Изменение внутренней энергии тела (системы) равно сумме_______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запишите в тетрадь.

Задание группам

1. Газ в сосуде сжали, совершив работу 25 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 30 Дж. Следовательно

1 .газ получил извне количество теплоты, равное 5 Дж

2. газ получил извне количество теплоты, равное 55 Дж

3.газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 5 Дж

4.газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 55 Дж

2. В тепловом двигателе газ отдал 300 Дж тепла и совершил работу 36 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа?

1. уменьшилась на 264 Дж

2. уменьшилась на 336 Дж

3. увеличилась на 264 Дж

4. увеличилась на 336 Дж

3.Чему равно изменение внутренней энергии газа, если ему передано количество теплоты 300 Дж и внешние силы совершили работу 500 Дж?

1. -200Дж

2. 00 Дж

3. 800Дж

4. -800Дж

Задание группам

1. Газ в сосуде сжали, совершив работу 25 Дж. Внутренняя энергия газа при этом увеличилась на 30 Дж. Следовательно

1 .газ получил извне количество теплоты, равное 5 Дж

2. газ получил извне количество теплоты, равное 55 Дж

3.газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 5 Дж

4.газ отдал окружающей среде количество теплоты, равное 55 Дж

2. В тепловом двигателе газ отдал 300 Дж тепла и совершил работу 36 Дж. Как изменилась внутренняя энергия газа?

1. уменьшилась на 264 Дж

2. уменьшилась на 336 Дж

3. увеличилась на 264 Дж

4. увеличилась на 336 Дж

3.Чему равно изменение внутренней энергии газа, если ему передано количество теплоты 300 Дж и внешние силы совершили работу 500 Дж?

1. -200Дж

2. 00 Дж

3. 800Дж

4. -800Дж