Тема: Работа в термодинамике.
Цель урока: сформировать понятие работы в тепловых процессах, организовать деятельность учащихся по ознакомлению и первичному закреплению учебного материала.
Задачи:
Образовательная – сформировать понятие работы в тепловых процессах вывести формулу работы при расширении или сжатии идеального газа, дать понятие геометрического и физического смысла работы, уметь находить работу, совершенную газом и над газом по графикам изопроцессов, научиться применять полученные знания при решении задач.
Развивающая – развитие интеллектуальных умений и навыков: выделение главного, анализ, умение делать выводы, конкретизация; развитие творческое мышление.
Воспитывающая – повысить интерес учащихся к изучению физики; воспитывать у учащихся умение слушать товарищей, формировать и защищать свою точку зрения; воспитывать внимательность, аккуратность (записи, графики).
.
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Постановка учебной проблемы.
Почему нагревается воздух при накачивании велосипедной шины? Почему при сжатии или расширении тела меняется его внутренняя энергия?
Сообщение темы и цели урока.
Сегодня мы должны вывести формулу для определения работы, совершаемой газом (обобщить) на основе знаний, полученных в начале 10 класса и 7 классе. Понять разницу между механической работой и работой в термодинамике. Вы должны быть очень внимательны, аккуратно рисовать графики и записывать формулы.
Актуализация знаний
Мы с вами пока изучали только формулу для определения работы механической. Вспомним ее. Как определить механическую работу?
Ученик на доске записывает формулу: 
|
|
Единицы измерения работы? 
; 
Вспомним формулу, для определения давления, если известна сила, действующая на поверхность. 
, где F – сила, S-площадь поверхности на которую действует сила
Раз в формуле мы видим просто давление, то для нашего случая процесс должен быть таким, чтобы давление не менялось. Значит, нам нужно еще вспомнить какие изопроцессы мы изучали. Подумать, какой процесс будем рассматривать:Изотермический, изобарный, изохорный. Процесс изменения состояния данной массы газа при постоянном давлении называют изобарным: 
. Графиком является изобара.
| Р |
| V |
Усвоение новых знаний
Выведем формулу для определения работы.
Один ученик выводит на доске формулу, все остальные контролируют и записывают в тетрадях.
1) 
; 
; 
; 
; 
А если над газом совершается работа (если газ необходимо вернуть в исходное состояние, сжать)?
Ученик: 
.
Т.е. если внешние силы совершают положительную работу над газом, то они передают ему часть своей энергии. И наоборот, если газ расширяется, то работа внешних сил отрицательна.
Вернемся к тому, что процесс должен быть изобарным и к графику изобарного процесса. На карточках у вас есть задание. Перерисуйте график в тетрадь и выполните задание
Ученик выходит, рисует и озвучивает, что совершенная газом работа равна площади прямоугольника под графиком зависимости давления от объема.
6. Закрепление.
Решим задачу.
Найти работу воздуха при расширении от 0,2 до 0,8 м3. Давление постоянно 105 Па.
Дано: Решение:
V1=0,2 м3 
V1=0,8 м3 Ав=105Па(0,8м3-0,2м3)=
Р=105Па =0,6*105Дж
Ав-? Ответ: Ав=0,6*105Дж
|
|
Учитель: Решим задачу – сказку: Сможет ли мальчик поместить джина в сосуд, объемом 5 л, если он со своими силами (всеми, какие у него есть) может совершить работу только в 6 МДж? Принять объем джина, выскочившего из кувшина равным 5000 литров и, помещенный в кувшин, джин оказывает на кувшин давление 10 кПа.
Ад-? Си Решение:
5*10-3 м3 
5 м3 Ад=104 Па(5 м3-5*10-3 м3)=
10*103 Па =4,995*104 Дж
6*106 Дж
Ответ: сможет
1. Подведение итогов и рефлекс ия
Сегодня на уроке мы рассмотрели условия, при которых за счет внутренней энергии может совершаться максимальная работа, получили формулу этой работы. Выяснили чему равна работа при изохорном процессе и физический смысл универсальной газовой постоянной. Учитель оглашает оценки. Рефлексия: Что показалось вам на этих уроках особенно неожиданным? Что бы вам хотелось взять на вооружение и использовать в своей жизни? (Собрать листочки с ответами на вопросы).
Домашнее задание: §76, выучить по тетради изопроцессы, основные определения, формулы.
Проверка знаний и проверка по эталону.
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
Подведение итогов
Что сегодня мы узнали?
(работа газа определяется как произведение давления газа на изменение его объема, является площадью прямоугольника под графиком давления. Работа внешних сил по знаку противоположна работе газа)
9. Домашнее задание. §§ 78 читать, формулы выучить, письменно задания ЕГЭ с.208 (для всех), сборник Рымкевича №542, 544.