Конспект урока физики Изопроцессы. Решение графических задач (11 класс, подготовка к ЕГЭ)

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Антушевская средняя школа»

Белозерского муниципального района

Вологодской области

Конспект урока физики в 11 классе

«Изопроцессы. Решение задач, представленных графиками.»

Класс: 11 класс

Учитель: Никанорова Елена Юрьевна

Антушево, 2016

Тема урока «Изопроцессы. Решение задач, представленных графиками»

Аудитория: 11 класс

Тип урока: урок решения задач с применением ИКТ.

Цель: формирование умения использовать полученные знания и умения для решения задач.

Задачи:

Создать условия для:

• систематизации и обобщения знаний по теме «Изопроцессы»;

• углубления навыков решения графических задач (объяснение графика на качественном уровне с указанием закона, на котором базируется объяснение);

• развития навыков работы с КИМ ЕГЭ по физике.

Оборудование: рабочая карта для каждого обучаемого, персональный компьютер (или один на класс), на котором помещены ответы к графическим задачам.

Ход урока

1. Актуализация знаний.

В контрольно-измерительных материалах ЕГЭ всегда присутствуют задания с графическим способом представления информации. Рассмотрим решение типичных задач по теме «Изопроцессы».

Обобщим материал по данной теме. Основные формулы и графики занесем в таблицу:

Таблица 1Изопроцессы - процессы в газах, при которых один из параметров состояния (P,V,T) сохраняет постоянное значение

m=const

Изобарный (изобарический)

Изотермический

Изохорный (изохорический)

P = const

Т = const

V = const

Закон Гей-Люссака: при постоянном давлении объем данной массы газа прямо пропорционален его температуре

V/Т = const

Закон Бойля-Мариотта: для данной массы газа при постоянной температуре давление газа обратно пропорционально его объему

PV = const

Закон Шарля: при постоянном объеме давление данной массы газа прямо пропорционально его термодинамической температуре

P/Т = const

Графики изопроцессов

Изобары

Изотермы

Изохоры

В области низких температур и очень высоких давлений (штриховая линия на графиках) законы теряют силу.

2. Решение задач

Задача 1 (4, А-5, с.36)

На pV-диаграмме изображено изменение состояния идеального газа. Изохорное охлаждение изображено на участке

1. 1-2 2) 2-3 3) 3-4 4) 4-1

Решение:

Процесс 1-2 - давление и объем увеличиваются;

2-3 - P=const, а V увеличивается, Т увеличивается (изобарное расширение);

3-4 - V =const, P уменьшается, Т уменьшается (изохорное охлаждение);

4-1 - P=const, а V уменьшается, Т уменьшается (изобарное сжатие).

Ответ: (3).

Задача 2 (4, А-12, с.39)

Герметически закрытый сосуд заполнен гелием. На рисунке изображено изменение состояния гелия. Какому состоянию газа - 1, 2 или 3 - соответствует наибольшее давление?

1. только 1 2) только 2 3) только 3 4) и 2, и 3

Решение:

Процесс 1-2 - температура, а значит и давление увеличиваются при V= const;

Процесс 2-3 - при Т= const объем уменьшается, а значит давление снова возрастает.

Ответ: (3).

Задача 3 (4, А-11, с.38)

В герметически закрытом сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рис.)

1. Т₂=8Т₁ 2) Т₂=1/8Т₁ 3) Т₂=10/4Т₁ 4) Т₂=1/5Т₁

Решение:

Давление и объем увеличиваются, Т₁не равноТ₂ (температура газа должна возрастать). Воспользуемся уравнением состояния идеального газа: P₁V₁/T₁= P₂V₂/T₂, выразим и найдем через Т₁ T₂=T₁P₂V₂/P₁V₁=T₁*10*10^4 Па*4 м³/5*10^4 Па*1м³=8Т₁, т.е. Т₂= 8Т_1.

Ответ:(1).

Задача 4 (2, №114, с.63).

На VТ-диаграмме представлена зависимость объема идеального газа постоянной массы от абсолютной температуры. Как изменяется давление в процессе 1-2-3?

1. На участках 1-2 и 2-3 увеличивается

2. На участках 1-2 и 2-3 уменьшается

3. На участке 1-2 уменьшается, а на участке 2-3 остается неизменным

4. На участке 1-2 не изменяется, а на участке 2-3 увеличивается

Решение:

В процессе 1-2 температура уменьшается при V= const, а значит давление уменьшается. В процессе 2-3 V увеличивается, Т увеличивается, а значит P=const.

Ответ: (3).

Задача 5 (2, №94, с.59).

Какой из графиков, изображенных на рисунке, соответствует процессу, проведенному при постоянной температуре газа?

1. А

2. Б

3. В

4. Г

Решение:

Процесс А: давление и объем увеличиваются, Т₁не равноТ₂ (температура газа должна возрастать). Процесс Б: P=const,V увеличивается, а значит Т увеличивается. Процесс В: Р уменьшается, V увеличивается, а значит Т= const. Процесс Г: Р уменьшается, V=const, а значит Т уменьшается.

Ответ: (3).

3. Домашнее задание:

1). Решите задачи.

Задача 1 (2, №87, с.57).

Зависимость объема идеального газа от температуры показана на VT -диаграмме (см. рисунок). В какой из точек давление газа максимально?

1. A

2. B

3. C

4. D

Решение:

ОВ, ОС. ОД - изобары. Причем, Р(ОД) > Р(ОС) > Р(ОВ) (см. таблица 1). Значит в точке Д давление газа максимально.

Ответ: (4).

Задача 2 (2, №87, с.57).

При переводе идеального газа из состояния 1 в состояние 2 концентрация молекул n пропорциональна давлению P (см. рисунок). Масса газа в процессе остается постоянной.

Утверждается, что в данном процессе

А) Плотность газа возрастает.

Б) Происходит изотермическое расширение газа.

Из этих утверждений

1. Верно только А

2. Верно только Б

3. Оба утверждения верны

4. Оба утверждения неверны

Решение:

Из графика процессе 1-2 видно, что давление P уменьшается, концентрация молекул n уменьшается, значит объем газа увеличивается. Происходит изотермическое расширение газа.

Т.к. концентрация молекул n уменьшается, значит плотность газа уменьшается.

Ответ: (2).

Задача 3 (1, А-8, с.11).

Идеальный газ сначала нагревался при постоянном объеме, потом его объем увеличивался при постоянном давлении, затем при постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения. Какой из графиков в координатных осях р-Т на рисунке соответствует этим изменениям состояния газа?

1)

2)

3)

4)

Решение:

Построим графики, которые соответствует этим изменениям состояния газа.

«Газ сначала нагревался при постоянном объеме»: Т увеличивалась при V= const, значит давление Р увеличивалось (процесс 1-2).

«Объем увеличивался при постоянном давлении», значит Т увеличивалась (процесс 2-3).

«При постоянной температуре давление газа уменьшилось до первоначального значения» (процесс 3-4).

Ответ: (2).

2). Проверьте свои знания по данной теме (5).

Используемая литература и электронные образовательные ресурсы

1. Кабардин О. Ф. ЕГЭ 2014. Физика. Типовые тестовые задания / О. Ф. Кабардин, С.И. Кабардина, В.А. Орлов. - М.: Издательство «Экзамен», 2014.

2. Орлов В. А. Оптимальный банк заданий для подготовки к ЕГЭ. Единый государственный экзамен 2015. Физика. Учебное пособие. / В. А. Орлов, М. Ю. Демидова, Г. Г. Никифоров, Н. К. Ханнанов. - Москва: Интернет-центр, 2015. - 168 с.

3. Справочное пособие по физике / авт.-сост. И. Е. Гусев. - Минск.: Харвест, 1998. - 576 с. - (Библиотека школьника).

4. Фадеева А. А. ЕГЭ 2015. Физика: Тематические тренировочные задания / А. А. Фадеева. - Москва : Эксмо, 2014. - 112 с. - (ЕГЭ. Тематические тренировочные задания).

5. onlinetestpad.com/ru-ru/Test/2112-Izoprocessy-v-razrezhennom-gaze-s-postoyannym-chislom-chastic-N-23312/Default.aspx / тест 2.1.12</</u> Изопроцессы в разряженном газе с постоянным числом частиц N.

10