Какой из приведенных ниже графиков соответствует зависимости давления
Газовые законы. Решение задач графическим способом (интегрированный урок физики и математики)
Лучше всего продвигается естественное
исследование, когда физическое завершается в
математическом.
Ф. Бэкон
Цели:
решения задач на газовые законы и умений
применять их;
закономерности, обобщать, логически мыслить;
труду, активизировать познавательный интерес
учащихся.
Оборудование: кодоскоп,
кодопозитивы, комплекты заданий для
самостоятельной работы, карточки для проверки
правильности выполнения этой работы, плакаты с
графиками изопроцессов.
Ход урока:
- Организационный момент.
- Повторение теоретического материала по
изученной теме. - Самостоятельная работа и самопроверка.
- Способы решения физических задач. Графический
способ. - Объяснение нового материала.
- Закрепление.
- Самостоятельная работа и самопроверка.
- Постановка домашнего задания.
- Итоги урока.
Повторение теоретического материала
по изученной теме
(учитель физики)
№ | Вопрос | Предполагаемый ответ |
1 | Как называют процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров? | Процессы, протекающие при неизменном значении одного из параметров, называют изопроцессами. |
2 | Какими тремя макроскопическими параметрами характеризуется состояние данной массы газа? | Это давление, объём и температура. |
3 | Какой процесс называют изотермическим? | Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим. |
4 | Какой процесс называют изобарным? | Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянном давлении называют изобарным. |
5 | Какой процесс называют изохорным? | Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянном объеме называют изохорным. |
6 | Как называют количественные зависимости между двумя параметрами газа при фиксированном значении третьего параметра? | Такие количественные зависимости называют газовыми законами. |
7 | Сформулируйте закон Бойля-Мариотта. | Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется. |
8 | Сформулируйте закон Шарля. | Для газа данной массы отношение давления к температуре постоянно, если объем не меняется.. |
9 | Сформулируйте закон Гей-Люссака. | Для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется. |
Самостоятельная работа и самопроверка
(учитель физики)
(Самостоятельная работа выполняется под
копирку: первый листок сдается учителю, второй
остается у учащихся для самопроверки).
1 вариант | 2 вариант |
1. Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется. Это закон:
| 1. Для газа данной массы отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется. Это закон:
|
2. Какой из приведенных ниже графиков соответствует изобарному расширению? | 2. Какой из приведенных ниже графиков соответствует процессу изотермического расширения? |
3. Какие три процесса представлены на диаграммах рисунка?
| 3. Какие три процесса представлены на диаграммах рисунка?
|
4. Какое значение температуры по шкале Кельвина соответствует температуре 1000С?
| 4. Универсальная газовая постоянная равна:
|
5. В сосуде объемом 8,3м3 находится 0,04 кг гелия при температуре 1270С. Определить его давление.
| 5. Определите массу водорода, находящегося в баллоне вместимостью 20 м3 под давлением 830 Па при температуре 17 0С.
|
Способы решения физических задач
(учитель математики)
- Логический
- Экспериментальный
- Математический:
- Арифметический
- Алгебраический
- Геометрический
- Графический
Графические задачи – такие задачи, в которых
ответ на поставленный вопрос не может быть
получен без графика.
Задание учащимся:
Изобразить на доске графики изопроцессов (рис.
5,6,7)
№ | Вопросы к рисунку 5 | Предполагаемый ответ |
1 | Какая зависимость между давлением и объемом следует из уравнения Менделеева-Клапейрона? | |
2 | Если процесс изотермический, то какой параметр не изменяется? | Т – температура |
3 | При изотермическом процессе Почему? | Правая часть представляет собой частное постоянных величин (масса газа и его молярная масса не изменяются, температура постоянна и R=const). |
4 | Значит зависимость между давлением и объемом … | Обратная пропорциональность, т.к. p=b/V |
5 | Что является графиком обратной пропорциональности? | Гипербола, а в физике эта кривая называется изотермой. |
6 | Как называется постоянная b? | Коэффициентом обратной пропорциональности. |
7 | Что показывает коэффициент обратной пропорциональности? | Расположение ветвей гиперболы к осям координат; чем больше коэффициент обратной пропорциональности, тем дальше расположены ветви кривой к осям абсцисс и ординат. |
8 | Почему изотерма располагается в первой координатной четверти? | Давление и объем не могут принимать отрицательные значения. |
№ | Вопросы к рисунку 6 | Предполагаемый ответ |
1 | Какая зависимость между давлением и температурой следует из уравнения Менделеева-Клапейрона? | |
2 | Какой параметр не изменяется при изохорном процессе? | V – объем |
3 | При изохорном процессе Почему? | Правая часть представляет собой частное постоянных величин. |
4 | Значит зависимость между давлением и температурой … | Прямая пропорциональность, т.к. p=aT. |
5 | Что является графиком прямой пропорциональности? | Прямая, проходящая через начало координат. В физике эта прямая называется изохорой. |
6 | Почему часть изохоры на графике изображается пунктирной линией? | Реальные газы при низких температурах переходят в жидкое, и даже твердое состояние. Поэтому, линии графиков в области очень низких температур, проводят пунктирной линией, которая справедлива только для идеального газа. |
7 | Как называется постоянная а? | Угловым коэффициентом. |
№ | Вопросы к рисунку 7 | Предполагаемый ответ |
1 | Какая зависимость между объемом и температурой следует из уравнения Менделеева-Клапейрона? | |
2 | Какой параметр не изменяется при изобарном процессе? | P – давление. |
3 | При изобарном процессе. Почему? | Правая часть представляет собой частное постоянных величин. |
4 | Значит зависимость между объемом и температурой … | Прямая пропорциональность, т.к. V=cT. |
5 | Что является графиком изобарного процесса? | Прямая, проходящая через начало координат. В физике эта прямая называется изобарой. |
6 | Как называется постоянная с? | Угловым коэффициентом. |
7 | Что показывает угловой коэффициент? | Угол наклона прямой с осью абсцисс. |
8 | Почему часть изобары на графике изображается пунктирной линией? | Объем идеального газа при температуре 0 К не может быть равен 0, поскольку в модели газа молекулы наделяются массой и, следовательно, объемом. |
Объяснение нового материала (учитель
математики).
Учитель дополняет графики, соответствующие
другим значениям параметров (рис 14,16,18)
Вопрос:
- По рис. 14 определим, у какого изотермического
процесса температура выше, у какого – ниже? См.
рис. 15. - По рис. 16 определим, у какого изохорного
процесса объем больше, у какого – меньше?
См. рис. 17. - По рис. 18 определим, у какого изобарного
процесса давление больше, у какого – меньше?
См. рис. 19.
Закрепление. Устное решение задач
через кодоскоп.
(учитель математики)
Объяснение нового материала
(учитель физики).
Вспомним, как изображаются на диаграммах
изотерма, изобара и изохора в координатах PV, PT, VT.
См. рис. 21.
Как изобразить циклический процесс 1 > 2> 3 на
диаграмме PV. См. рис. 22.(объясняет учитель).
В координатах VT ученики строят данный процесс
самостоятельно (один из учащихся – на закрытой
доске). См. рис. 23.
В заключении учащимся предлагается выполнить
самостоятельную работу с самопроверкой.
Самостоятельная работа и самопроверка.
См. рис. 24.
Постановка домашнего задания.
Сборник задач (составитель Г.Н. Степанова) № 625,
№ 629.
Итоги урока.
В заключение урока учитель просит учащихся
оценить, насколько он был успешен.
Раздаются карточки, в которых предлагается
поставить галочку около выбранного утверждения.
Мне все понравилось __________
Мне ничего не понятно _________
Мне было интересно __________
Мне было скучно __________
Мне было легко __________
Мне было трудно __________
Я узнал много нового__________
Я не узнал ничего нового__________
Источник
Тесты по теме » Основы молекулярной физики»
Тест по физике за 10 класс.
Электронная библиотека. Тестент.
1. Основы молекулярно-кинетической теории.
1.01. Правильно ли утверждение, что броуновское движение есть результат столкновения частиц, взвешенных в жидкости?
А.) утверждение верно; Б.) утверждение не верно; В.) не знаю.
1.02. Какая величина характеризует состояние термодинамического равновесия?
А.) давление; Б.) давление и температура; В.) температура;
Г.) давление, объём и температура; Д.) давление и объём.
1.03. Относительная молекулярная масса гелия равна 4. Выразите в кг/моль молярную массу гелия.
А.) 0,004 кг/моль; Б.) 4 кг/моль; В.) 4 ∙ 10-4 кг/моль.
1.04. Какое выражение, приведенное ниже, соответствует формуле количества вещества?
А.) ; Б.) ; В.) ; Г.) .
1.05. Укажите основное уравнение МКТ газов.
А.); Б.) ; В.) ; Г.) .
1.06. Чему равен абсолютный нуль температуры, выраженный по шкале Цельсия?
А.) 2730С; Б.) -1730С; В.) -2730С.
1.07. Какому процессу соответствует график, изображенный на рис. 1?
А.) изобарному;
Б.) изохорному;
В.) изотермическому;
Г.) адиабатическому.
1.08. Какое выражение, привёденное ниже, соответствует формуле уравнения Менделеева-Клайпейрона?
А.) ; Б.) ; В.) ; Г.) .
1.09. Что определяет произведение ?
А.) давление идеального газа;
Б.) абсолютную температуру идеального газа;
В.) внутреннюю энергию идеального газа;
Г.) среднюю кинетическую энергию молекулы идеального газа.
1.10. Какая из приведенных ниже формул выражает механическое напряжение?
А.) ; Б.) ; В.) ; Г.) .
1.11. При реализации какого изопроцесса увеличение абсолютной температуры идеального газа в 2 раза приводит к увеличению объёма тоже в 2 раза?
А.) изотермического; Б.) изохорного; В.) адиабатического;
Г.) изобарного.
1.12. Как изменится давление идеального газа, если при постоянной температуре его объём уменьшиться в 4 раза?
А.) увеличится в 4 раза; Б.) не изменится; В.) уменьшится в 4 раза.
1.13. Как изменится давление идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 (см. Рис.2)?
А.) не изменится;
Б.) увеличится;
В.) уменьшится;
Г.) не знаю.
1.14. Чему равно отношение числа молекул в одном моле кислорода к числу молекул в одном моле азота?
А.) ; Б.) ; В.) ; Г.) 1; Д.) 2.
1.15. Один конец проволоки закреплен. К другому свободному концу подвешен груз массой 10 кг. Найти механическое напряжение в проволоке, если площадь поперечного сечения равна 4 ∙ 10-6 м2.
А.) 25 МПа; Б.) 0,4 МПа; В.) 2500 МПа.
1.16. Как изменится объём идеального газа при переходе из состояния 1 в состояние 2 (см. Рис. 3)?
А.) уменьшится;
Б.) увеличится;
В.) не изменится.
1.17. При постоянной температуре 270С и давлении 105 Па объём газа 1 м3. При какой температуре этот газ будет занимать объём 2 м3 при том же давлении 105 Па?
А.) 3270С; Б.) 540С; К) 600 К.
1.18. Показания обоих термометров в психрометре одинаковы. Чему равна относительная влажность воздуха в помещении?
А.) 50%; Б.) 100%; В.) 0%.
1.19. На рис. 4 приведён график зависимости напряжения, возникающего в стержне, от его относительного удлинения. Определите модуль упругости материала стержня.
А.) 2 Па;
Б.) 2 ∙ 105 Па;
В.) 2 ∙ 1011 Па;
Г.) 2 ∙ 106 Па.
1.20. На проволоке длиной 1 м висит груз. Проволоку сложили вдвое и подвесили тот же груз. Сравните абсолютные удлинения проволоки.
А.) уменьшится в 2 раза; Б.) не изменится; В.) увеличится в 2 раза;
Г.) уменьшится в 4 раза; Д.) увеличится в 4 раза.
1.21. Какова первоначальная абсолютная температура газа, если при его изохорическом нагревании на 150 К давление возросло в 1,5 раза?
А.) 30 К; Б.) 150 К; В.) 75 К; Г.) 300 К.
1.22. Найдите, во сколько раз среднеквадратичная скорость молекул водорода больше среднеквадратичной скорости молекул кислорода. Газы находятся при одинаковой температуре.
А.) 16; Б.) 8; В.) 4; Г.) 2.
1.23. Проволока длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 мм2 под действием силы F0 удлинилась на 1 см. Чему равно удлинение проволоки из этого же материала, но длиной 4 м и площадью поперечного сечения 2 мм2, если приложить ту же силу F0?
А.) 1 см; Б.) 2 см; В.) 4 см; Г.) 0,5 см.
1.24. Абсолютное и относительное удлинение стержня равны соответственно 1 мм и 0,1 %. Какой была длина не деформированного стержня?
А.) 10 м; Б.) 1 м; В.) 100 м.
1.25. На рис. 5а изображен процесс изменения состояния идеального газа в координатах р, Т. Какой из рисунков соответствует этому процессу в координатах р, V? (см. рис. 5)
А.) рис. 5б; Б.) рис. 5в; В.) рис. 5г;
1.26. Во сколько раз возрастет объём пузырька воздуха при всплытии его со дна озера глубиной 20 м к поверхности воды? Температуру считать неизменной. Атмосферное давление 100 кПа.
А.) возрастет в 2 раза; Б.) возрастет в 3 раза; В,) останется прежним.
1.27. На рис. 6 представлен график зависимости давления газа от температуры. В состоянии 1 или в состоянии 2 объём газа больше?
А.) в состоянии 1;
Б.) в состоянии 2;
В.) давление в состоянии 1 и 2 одинаковое;
Г.) не знаю.
1.28. Выберите график зависимости плотности идеального газа от температуры при изохорном процессе. (см. рис. 7)
А.) 1;
Б.) 2;
В.) 3.
1.29. Температура воздуха вечером 150С, относительная влажность воздуха 64 %. Ночью температура упала до 50С. Была ли роса? Плотность насыщенного пара при 150С составляет 12,8 г/м3. Плотность насыщенного пара при 50С составляет 6,8 г/м3.
А.) была; Б) не была; В.) определить не возможно.
1.30. В закрытом сосуде находятся воздух и капля воды массой 1 г. Объём сосуда 75 л, давление в нем 12 кПа и температура 290 К. Каким будет давление в сосуде, если капля испарится?
А.) давление не изменится; Б.) 13,785 кПа; В.) 13,107 кПа.
Ключи правильных ответов
Уровень заданий
Номера заданий и правильные ответы
1 уровень
(1 балл)
1.01
1.02
1.03
1.04
1.05
1.06
1.07
1.08
1.09
1.10
Б
В
А
В
Г
В
Б
В
Г
В
2 уровень
(2 балла)
1.11
1.12
1.13
1.14
1.15
1.16
1.17
1.18
1.19
1.20
Г
А
Б
Г
А
А
В
Б
В
Г
3 уровень
(3 балла)
1.21
1.22
1.23
1.24
1.25
1.26
1.27
1.28
1.29
1.30
Г
В
Б
Б
Б
Б
Б
В
А
Б
Источник