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:

  • Формирование знаний графического способа
    решения задач на газовые законы и умений
    применять их;
  • Развитие умений сравнивать, выявлять
    закономерности, обобщать, логически мыслить;
  • Воспитывать ответственное отношение к учебному
    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:

      1. Организационный момент.
      2. Повторение теоретического материала по
        изученной теме.
      3. Самостоятельная работа и самопроверка.
      4. Способы решения физических задач. Графический
        способ.
      5. Объяснение нового материала.
      6. Закрепление.
      7. Самостоятельная работа и самопроверка.
      8. Постановка домашнего задания.
      9. Итоги урока.

    Повторение теоретического материала
    по изученной теме

    (учитель физики)

    Вопрос

    Предполагаемый ответ

    1Как называют процессы,
    протекающие при неизменном значении одного из
    параметров?
    Процессы, протекающие при
    неизменном значении одного из параметров,
    называют изопроцессами.
    2Какими тремя макроскопическими
    параметрами характеризуется состояние данной
    массы газа?
    Это давление, объём и
    температура.
    3Какой процесс называют
    изотермическим?
    Процесс изменения состояния
    термодинамической системы макроскопических тел
    при постоянной температуре называют
    изотермическим.
    4Какой процесс называют
    изобарным?
    Процесс изменения состояния
    термодинамической системы макроскопических тел
    при постоянном давлении называют изобарным.
    5Какой процесс называют
    изохорным?
    Процесс изменения состояния
    термодинамической системы макроскопических тел
    при постоянном объеме называют изохорным.
    6Как называют количественные
    зависимости между двумя параметрами газа при
    фиксированном значении третьего параметра?
    Такие количественные
    зависимости называют газовыми законами.
    7Сформулируйте закон
    Бойля-Мариотта.
    Для газа данной массы
    произведение давления газа на его объем
    постоянно, если температура газа не меняется.
    8Сформулируйте закон Шарля.Для газа данной массы отношение
    давления к температуре постоянно, если объем не
    меняется..
    9Сформулируйте 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. Шарля,
    2. Гей-Люссака,
    3. Бойля-Мариотта.
    1. Для газа данной массы отношение
    объема к температуре постоянно, если давление
    газа не меняется. Это закон:

    1. Шарля,
    2. Гей-Люссака,
    3. Бойля-Мариотта.
    2. Какой из приведенных ниже
    графиков соответствует изобарному расширению?

    Рисунок 1

    2. Какой из приведенных ниже
    графиков соответствует процессу
    изотермического расширения?

    Рисунок 3

    3. Какие три процесса
    представлены на диаграммах рисунка?

    Рисунок 2

    1. Изохорный, изотермический, изобарный.
    2. Изобарный, изохорный, изотермический.
    3. Изохорный, изобарный, изотермический.
    3. Какие три процесса
    представлены на диаграммах рисунка?

    Рисунок 4

    1. Изохорный, изотермический, изобарный,
    2. Изотермический, изобарный, изохорный,
    3. Изобарный, изотермический, изохорный.
    4. Какое значение температуры по
    шкале Кельвина соответствует температуре 1000С?

    1. 273. К,
    2. 373. К,
    3. 473К.
    4. Универсальная газовая
    постоянная равна:

    1. 8,31 Дж/моль.*К
    2. 1,38*10-23Дж./ К
    3. 6.02*1023моль-1.
    5. В сосуде объемом 8,3м3
    находится 0,04 кг гелия при температуре 1270С.
    Определить его давление.

    1. 4*103 Па,
    2. 8*103 Па,
    3. 16*103 Па.
    5. Определите массу водорода,
    находящегося в баллоне вместимостью 20 м3
    под давлением 830 Па при температуре 17 0С.

    1. 1,38*10 -4кг,
    2. 1,38*10 -3кг,
    3. 1,38*10-2кг.

     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.

    Читайте также:  Какое давление в рампе мерседес спринтер

    Задание учащимся:

    Изобразить на доске графики изопроцессов (рис.
    5,6,7)

    Рисунок 5

    Рисунок 6

    Рисунок 7

    Вопросы к рисунку 5

    Предполагаемый ответ

    1Какая зависимость между
    давлением и объемом следует из уравнения
    Менделеева-Клапейрона?
    2Если процесс изотермический, то
    какой параметр не изменяется?
    Т – температура
    3При изотермическом процессе

    Почему?

    Правая часть представляет собой
    частное постоянных величин (масса газа и его
    молярная масса не изменяются, температура
    постоянна и R=const).
    4Значит зависимость между
    давлением и объемом …
    Обратная пропорциональность, т.к.
    p=b/V
    5Что является графиком обратной
    пропорциональности?
    Гипербола, а в физике эта кривая
    называется изотермой.
    6Как называется постоянная b?Коэффициентом обратной
    пропорциональности.
    7Что 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.
    8Почему изотерма располагается в
    первой координатной четверти?
    Давление и объем не могут
    принимать отрицательные значения.

    Вопросы к рисунку 6

    Предполагаемый ответ

    1Какая зависимость между
    давлением и температурой следует из уравнения
    Менделеева-Клапейрона?
    2Какой параметр не изменяется при
    изохорном процессе?
    V – объем
    3При изохорном процессе

    Почему?

    Правая часть представляет собой
    частное постоянных величин.
    4Значит зависимость между
    давлением и температурой …
    Прямая пропорциональность, т.к.
    p=aT.
    5Что является графиком прямой
    пропорциональности?
    Прямая, проходящая через начало
    координат. В физике эта прямая называется
    изохорой.
    6Почему 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.
    7Как называется постоянная а?Угловым коэффициентом.

    Вопросы к рисунку 7

    Предполагаемый ответ

    1Какая зависимость между объемом
    и температурой следует из уравнения
    Менделеева-Клапейрона?
    2Какой параметр не изменяется при
    изобарном процессе?
    P – давление.
    3При изобарном процессе.

    Почему?

    Правая часть представляет собой
    частное постоянных величин.
    4Значит зависимость между объемом
    и температурой …
    Прямая пропорциональность, т.к.
    V=cT.
    5Что является графиком изобарного
    процесса?
    Прямая, проходящая через начало
    координат. В физике эта прямая называется
    изобарой.
    6Как называется постоянная с?Угловым коэффициентом.
    7Что показывает угловой
    коэффициент?
    Угол наклона прямой с осью
    абсцисс.
    8Почему 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)

    Рисунок 14

    Рисунок 16

    Рисунок 18

    Вопрос:

    1. По рис. 14 определим, у какого изотермического
      процесса температура выше, у какого – ниже? См.
      рис. 15.
      Рисунок 15
    2. По рис. 16 определим, у какого изохорного
      процесса объем больше, у какого – меньше?
      См. рис. 17.
      Рисунок 17
    3. По рис. 18 определим, у какого изобарного
      процесса давление больше, у какого – меньше?
      См. рис. 19.
      Рисунок 19

    Закрепление. Устное решение задач
    через кодоскоп.

    (учитель математики)

    Рисунок 20

    Объяснение нового материала

    (учитель физики).

    Вспомним, как изображаются на диаграммах
    изотерма, изобара и изохора в координатах PV, PT, VT.
    См. рис. 21.
    Рисунок 21

    Как изобразить циклический процесс 1 > 2> 3 на
    диаграмме PV. См. рис. 22.(объясняет учитель).
    Рисунок 22

    В координатах VT ученики строят данный процесс
    самостоятельно (один из учащихся – на закрытой
    доске). См. рис. 23.

    Рисунок 23

    В заключении учащимся предлагается выполнить
    самостоятельную работу с самопроверкой.

     Самостоятельная работа и самопроверка.

    Читайте также:  Как узнать какое давление в системе водоснабжения

    См. рис. 24.

    Рисунок 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.


    hello_html_4ae092c8.jpg1.07. 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.

    hello_html_m31e9f29b.jpg1.13. 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.

    1hello_html_m3431c375.jpg.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%.

    1hello_html_m6a2d0249.jpg.19. На рис. 4 приведён график зависимости напряжения, возникающего в стержне, от его относительного удлинения. Определите модуль упругости материала стержня.

    Читайте также:  У каких веществ давление

    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)
    hello_html_m497308.jpg

    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.

    hello_html_2d8775bf.jpg1.27. 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.

    1hello_html_m41091329.jpg.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