Практическая работа уравнение состояния идеального газа

Физический практикум. Лабораторная работа. Уравнение состояния идеального газа. 10-й класс

Разделы: Физика

Класс: 10

Образовательные цели урока:

• приобретение навыков работы с физическими приборами,
• закрепление знаний, приобретенных в процессе учебной деятельности,
• совершенствование навыков в исследовательской деятельности.

1. Организационный момент
2. Изучение устройства и принципа действия приборов.
3. Ознакомление с правилами техники безопасности.
4. Повторение теоретического материала по данной теме.
5. Формирование плана выполнения работы.
6. Осуществление экспериментальной части работы.
7. Запись результатов эксперимента.
8. Математические расчеты. Оформление работы. Выводы.

Методические цели урока.

1. Формирование коммуникативных отношений во время коллективной работы в группах.
2. Овладение приемами безопасного обращения с физическими приборами.
3. Развитие интереса к исследовательской деятельности.
4. Закрепление знаний, приобретенных на уроках физики.
5. Использование знаний, умений и навыков в повседневной деятельности учащихся.

Уравнение состояния идеального газа. 10-й класс.

Цель: подтвердить справедливость уравнения Клапейрона.

Ответить на вопросы:

1. В чем заключается сущность уравнения состояния идеального газа.
2. Записать математическое выражение уравнения Клапейрона.
3. Какие физические величины остаются неизменными при выполнении опытов?
4. Какие параметры газа изменяются в процессе выполнения работы?

Приборы и материалы:

1. Калькулятор.
2. Гофрированный металлический сосуд переменного объема.
3. Жестяная банка объемом 3 литра.
4. Манометр.
5. Термометр спиртовой (бытовой).
6. Соединительный резиновый шланг.

Порядок выполнения работы:

1. Начертить в тетради таблицу № 1.
2. Расположить приборы на рабочем столе.
3. Соединить манометр с гофрированным сосудом с помощью резинового шланга.
4. На манометре закрыть выпускной кран.
5. Записать.

а) величину атмосферного давления в классе атм,

б) объем гофрированного сосуда условных единиц,

в) температуру воздуха в градусах Цельсия.

1. Пользуясь формулой , вычислить абсолютную температуру воздуха в гофрированном сосуде (абсолютную температуру воздуха в кабинете физики).
2. Записать значение абсолютной температуры
3. Вычислить выражение до значения третьего десятичного знака и округлить до сотых долей.
4. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу № 1.

Начертить в тетради таблицу № 2.

1. Пользуясь рычагом, прикрепленным к винту гофрированного сосуда, уменьшаем его объем, устанавливая указатель против цифры 8. (Выпускной кран на манометре закрыт).
2. Из водопроводного крана набираем в банку горячую воду (температура порядка 50 градусов Цельсия).
3. Гофрированный сосуд опускаем в банку с горячей водой.
4. Термометр помещаем в воду.
5. Наблюдаем за показаниями термометра до того момента, когда температура перестанет повышаться.
6. Фиксируем температуру воды в градусах Цельсия (температуру воздуха в гофрированном сосуде).
7. Вычисляем абсолютную температуру по формуле .
8. Записываем значение абсолютной температуры .
9. Обращаем внимание на манометр. Записываем показание манометра .
10. Вычисляем выражение до значения третьего десятичного знака и округляем его до сотых долей.
11. Записываем результаты измерений и вычислений в таблицу № 2.

1. Сравниваем результаты вычислений первого и второго опытов и записываем вывод.

Вывод: (выбрать правильный):

а) в результате проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру не остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона не выполняется для реальных газов (воздуха).

б) в результате проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона выполняется для реальных газов (воздуха).

В результате многократно проведенной лабораторной работы мы убедились, что для данной массы газа произведение давления на объем деленное на абсолютную температуру остается постоянной величиной. Уравнение Клапейрона выполняется для реальных газов (воздуха).

Для двух опытов: = = 0,03.

Работа физического практикума выполняется группой учеников в составе 2–4 человек в течение одного часа. Особое внимание следует уделить соблюдению техники безопасности и сохранности физических приборов.

1. Учебное оборудование для кабинетов физики общеобразовательных учреждений / Ю. И. Дик, Ю. С. Песоцкий и др., под ред. Г. Г. Никифорова. – М.: Дрофа, 2005.
2. Факультативный курс физики 10 кл. Учеб. Пособие для учащихся \О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов и др., под ред. А. В. Пономарева. – М.: Просвещение 1987.
3. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т. 1. Механика, теплота. Под ред. А.А.Покровского. Пособие для учителей. – М., Просвещение.1971.
4. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н.Н. Физика. Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений. – М.: Просвещение, 2005.

Практикум по решению задач на тему «Уравнение состояния идеального газа»
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

Р азработка урока «Практикум по решению задач на тему Уравнение состояния идеального газа» с приложениями.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Практикум по решению задач на тему «Уравнение состояния идеального газа»

Вид урока: урок обобщения и систематизации знаний

Тип урока: комбинированный урок с использованием ИКТ.

Цель урока: систематизация знаний по теме «Уравнение состояния идеального газа».

• Познавательные: проверить освоение экспериментального метода научного познания. Овладеть понятием «идеальный газ» и установлением зависимости между давлением, объемом и температурой в уравнении состояния идеального газа. Умение воспринимать и перерабатывать учебную информацию.
• Воспитательные: выработать позитивную мотивацию к получению знаний. Воспитывать любознательность, аккуратность, потребность к знанию. Воспитывать умение работать в группе, уважать мнение товарища и аргументировать свое мнение.
• Развивающие: развивать логическое мышление, умение сравнивать результаты экспериментов. Развивать интерес к предмету. Выработка критериев самооценки знаний. Развитие памяти.

Материально-техническое оснащение урока:

• Комплект приборов для выполнения экспериментального задания

• цилиндр переменного объема
• манометр демонстрационный
• емкость с холодной водой для установки сильфона
• емкость с горячей водой для установки сильфона
• термометр (от 0 – 100 о С)

• Дидактический материал

• лист индивидуального задания
• экспериментальное задание по карте – 2 шт.
• разноуровневые практические задания – 15 шт.
• справочный материал – 15 шт.
• лист контроля – 15 шт.
• табличка на магнитах с физическими терминами, величинами и формулами

• Технические средства обучения

• компьютер;
• мультимедийный проектор
• экран
• магнитная доска
• калькулятор

• Программное обеспечение

• презентация с тестом выполнена на основе программы МS Power Point c помощью текстового редактора MS Word,
• редактора формул MS Equation.

1. Организационный момент. Постановка учебных задач, целей и мотивов деятельности учащихся.

Проверяю готовность учащихся к уроку. Распределяю справочный (таблицы с постоянными физическими величинами) и раздаточный материал ( Приложение 1 , Приложение 2 , Приложение 3 , Приложение 4 , Приложение 5 , Приложение 6 ).

Готовятся к уроку и подписывают «Рабочий лист» на 2 варианта. ( Приложение 1 ).

2. Проверка усвоения теоретического материала по теме.

Вызываю к доске трех учащихся. Одного — для проверки домашней расчетной задачи на «4 -5 баллов», а следующих – для выполнения экспериментальной задачи «Проверка уравнения состояния идеального газа».

Первый учащийся готовится к ответу ( Приложение 2 ), а остальные выполняют эксперимент и производят расчеты с помощью калькулятора на проверку уравнения состояния идеального газа. Готовятся к ответу, пользуясь планом ( Приложение 3 ).

Параллельно организую группу на повторение материала, т.е. провожу фронтальный опрос по вопросам из ( Приложение 4 ).

Отвечают на вопросы преподавателя.

Учащимся у доски предлагаю отвечать по очередности.

Все слушают ответ и заполняют по желанию 1 и 2 пункты «Рабочего листа».

3. Обобщение и систематизация знаний.

Задаю вопрос: кто справился с домашней экспериментальной задачей на «4-5»?
Вызываю учащегося воспроизвести ее на доске
Задаю учащимся вопросы, относящиеся к задаче.

Отвечают
Решает и отвечает на вопросы к задаче ( Приложение 5 ).
Отвечают

Задаю вопрос: кто справился с домашней экспериментальной задачей на «3»?
Предлагаю решение записать в «рабочий лист»
Задаю вопросы к задаче.

Поднимают руку
Записывают, отвечают ( Приложение 5 ).

4. Закрепление практических навыков.

Предлагаю познакомиться с содержанием первой расчетной задачей ( Приложение 6 )
Кратко комментирую готовое решение 1 и 2 варианта.

Читают.
Разбираются в решении.

Даю задание решить 2-ю и 3-ю задачу из «рабочего листа».

Решают задачи своего варианта.

5. Закрепление учебного материала

Демонстрирую слайды теста на экране. ( Приложение 7 )
По желанию учащихся раздаю бумажный вариант теста. ( Приложение 8 )

Отвечают. Код правильных ответов заносят в рамку «рабочего листа». Обмениваются листами. Проверяют по ответам и оценивают работу соседа по парте.

6. Подведение итогов урока.

Анализирую работу учащихся на уроке.
Выставляю оценки в журнал.
Собираю рабочие листы и раздаточный материал.

Отвечают на вопросы
Слушают.
Сдают карточки.

Практическое занятие по теме «Уравнение состояния идеального газа»

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Практическое занятие по теме «Уравнение состояния идеального газа»

Тип урока: Повторительно — обобщающий

Технология: Технология критического мышления .

Приемы: Работа с графиками , решение расчётных и качественных задач .

проверка знаний обучающихся, повторение и систематизация учебного материала по теме; обобщение и закрепление основного материала;

проверка умений рассуждать, чётко и кратко выражать свои мысли;

развитие творческого сотрудничества преподавателя и обучающегося.

проверка знаний обучающихся, повторение и систематизация учебного материала по теме;

обобщение и закрепление основного материала;

проверка умений рассуждать, чётко и кратко выражать свои мысли.

развитие интереса к физике,

развитие логического мышления, усиление влияния учебного процесса на становление личности ученика; престижа учебной работы;

развитие навыков и умений классифицировать и обобщать учебный материал;

развитие навыков делать выводы по изученному материалу;

развитие грамотной устной речи;

нравственное воспитание (чувства товарищеской взаимовыручки, этики групповой работы );

развивать коммуникативные компетенции обучающихся, умения работать в группе.

Оборудование: презентация к уроку , тестовые задания, бумага для записей, ручки, карточки с дифференцированными заданиями, компьютер. мультимедийный проектор, ручки двух цветов

Знакомит с планом урока и организацией урока

«Мы с вами заканчиваем изучение темы «Молекулярная физика» и на этом уроке займемся повторением и обобщением данной темы. В течение урока вы будете выполнять разнообразные задания: тестирование, решение задач, викторина по физическим понятиям и формулам, а в конце урока подведем итоги ваших знаний. Оценивать вы будете сами себя, друг друга. Для этого у вас у всех есть листы самооценки. Задача ясна?

Выдает раздаточный материал

Просит всех участников заполнять лист самооценки в течение урока

Приветствуют преподавателя Знакомятся с листом самооценки)

Задание №1 Знание определений

Какие основные положения молекулярно-кинетической теории вы знаете?

Какие частицы называются молекулами?

В каких средах происходит диффузия?

Изменяется ли скорость движения молекул при повышении температуры вещества?

Каковы скорости движения молекул жидкости газа при одной и той же температуре?

6. Сколько молекул находится в одном моле вещества?

7. Какой тепловой процесс называется изохорным?

8. Какой тепловой процесс называется изобарным?

9 Какой тепловой процесс называется изотермическим?

10. Уравнение Менделеева-Клайперона-

Задание №2 Приведите в соответствие формулы .

Основное уравнение МКТ

Связь между давлением и средней кинетической энергией

Связь между средней кинетической энергией молекулы и температурой

Уравнение состояния идеального газа

Связь между абсолютной температурой и температурой по Цельсию

Связь между давлением газа, концентрацией и температурой

Задание № 3 в группе 4 человек

Найди ошибку и исправь ее.

Выдает индивидуальные задания для учащихся (по 3-4 человека)

1. Прочитать текст. Найти и исправить ошибки в тексте

Основные положения молекулярно-кинетической теории. Многочисленные исследования позволили сформулировать основные положения молекулярно-кинетической теории:

Все тела состоят из мельчайших частиц — атомов, электронов в состав ко торых входят еще более мелкие элементарные частицы ( про тоны, нейтроны, молекулы ).

Строение любого вещества дискретно (прерывисто).

Атомы и молекулы вещества всегда покоятся.

Между частицами любого вещества существуют силы взаимодей ствия — притяжения .

Природа сил — гравитационная.

Количество вещества — это отношение числа N молекул (атомов) в данном макроскопическом теле к числу N _A атомов в 0,12 кг углерода:

Количество вещества выражают в килограммах .

Моль — количество вещества, содержащего столько же молекул (атомов), сколько содержится атомов в 0,12 кг углерода.

Моль любого вещества содержит, по определению, одинаковое число молекул (атомов). Это число называют постоянной Больцмана :

Текст №3

В 1837 г. английский ботаник Р. Броун, изучая внут реннее строение растений с помощью микроскопа, обнаружил, что частички твердого вещества в жидкой среде совершают непрерывное хаотическое движение. Аналогичное движение можно наблюдать в микроскопе, если рассматривать дым, капельки жира в воде или частички твердого тела, взвешенные в жидкости или газе. Тепловое движение взвешенных в жидкости (газе) частичек получило название диффузия. Было установлено, что скорость частиц зависит от их размеров и температуры. Чем ниже температура и больше размеры , тем быстрее движутся частицы. Причиной диффузии является непрерывное хаотическое движение молекул жидкости или газа, которые, беспорядочно ударяясь со всех сторон о взвешенные в жидкости (газе) частички, приводят их в движение.

Броуновским движением называют явление самопроизвольного проникновения одного вещества в другое. Если пахучее вещество (эфир, керосин, нафталин, духи и т.д.) внести в помещение, то через некоторое время запах этого вещества распростра нится по всему помещению. Это свидетельствует о том, что молекулы одного вещества без воздействия внешних сил проникают в другое. Опытным путем было установлено, что скорость броуновского движения зависит от рода веществ и давления.