План-конспект интегрированного урока по физике и информатике «Газовые законы. Построение графиков термодинамических изопроцессов с помощью электронных таблиц»

Цели урока:

Обучающая:

- установить связь между двумя термодинамическими параметрами при неизменном третьем параметре экспериментальным и теоретическим способами;

- научить применять свои знания при решении задач, показать графическое объяснение изопроцессов;

- Построить графическую модель в среде Excel для изучения изотермического процесса.

- Повторить и закрепить знания из курса информатики по теме «Абсолютные и относительные ссылки. Построение графиков в Excel»

Воспитывающая:

- продолжить формировать умение принимать решения.

- воспитывать дисциплинированность, ответственное отношение к учебному труду;

- выработка таких личностных качеств, как аккуратность, внимательность при решении задач;

- показать тесную связь термодинамики с жизнью;

- воспитать умение работать в коллективе, работать с компьютером во время урока.

- показать практическое применение знаний полученных на уроках информатики и ИКТ к решению термодинамических задач.

Задачи урока:

Образовательные:

- повторить формулы изотермического процесса,

- уметь вводить формулы в электронные таблицы,

- уметь строить графики в MS Excel,

- научить применять полученные знания на практике

Воспитательная:

- формирование самостоятельности, ответственности при построении модели

План урока.

1. Организационный момент - 1 минута.

2. Этап подготовки обучающихся к активному и сознательному усвоению нового материала (фронтальная беседа) – 5 минут.

3. Этапы усвоения новых знаний – 15 минут.

- объяснительная лекция;

- демонстрационный эксперимент;

- построение графиков изопроцессов.

4. Этап закрепления новых знаний.

- тест, проверка знаний - 2.

5. Подведение итогов, выставление оценок - 1 минуты.

6. Домашнее задание – 1 минута.

7. Заключение урока о результатах исследовательской работы - 1 минута.

Ход урока.

Этап подготовки обучающихся к усвоению нового материала.

1. Тема сегодняшнего урока «Термодинамические процессы. Моделирование изопроцессов на электронных таблицах».

Исходя из темы урока и учитывая, что физические законы имеют важное практическое значение, сформулируйте цель урока.

Цель вашей работы на уроке:

- повторить тему «Газовые законы».

- показать их практическое значение.

- научиться моделировать изопроцесс на электронных таблицах.

Для достижения цели вам необходимо систематизировать свои знания о газах.

1. Что из себя представляет газ? Сделайте подробный анализ.

- газ – это третье состояние вещества, где молекулы не взаимодействуют друг с другом и заполняют весь представленный им объём.

- газы легко сжимаемы.

- газы характеризуются температурой, давлением, объёмом и массой;

- могут перейти из одного состояния в другое;

- при этом параметры газа меняются;

2. Как зависят параметры газа друг от друга?

Давление, объём и температура меняются, но (не меняется значение дроби).

3. В чём смысл уравнения состояния идеального газа?

Этап усвоения новых знаний.

При постоянной массе их зависимость характеризует уравнение состояния идеального газа. Какие ещё могут быть изменения?

Давление, объём меняются, но температура при этом не меняется, то есть

T=const

Как при этом записывается уравнение состояния идеального газа?

Весь материал - в документе.

Министерство образования Республики Башкортостан

ГБПОУ Акъярский горный колледж имени И. Тасимова

План-конспект интегрированного урока по дисциплинам

Физика и Информатика

на тему:

«Газовые законы. Построение графиков термодинамических изопроцессов
с помощью электронных таблиц»

Разработали: Шарипов М. И., преподаватель физики

Аблаев М. Х., преподаватель информатики

2014

Цели урока:

Обучающая:

• установить связь между двумя термодинамическими параметрами при неизменном третьем параметре экспериментальным и теоретическим способами;

• научить применять свои знания при решении задач, показать графическое объяснение изопроцессов;

• Построить графическую модель в среде Excel для изучения изотермического процесса.

• Повторить и закрепить знания из курса информатики по теме «Абсолютные и относительные ссылки. Построение графиков в Excel»

Воспитывающая:

• продолжить формировать умение принимать решения.

• воспитывать дисциплинированность, ответственное отношение к учебному труду;

• выработка  таких личностных качеств, как аккуратность, внимательность при решении задач;

• показать тесную связь термодинамики с жизнью;

• воспитать умение работать в коллективе, работать с компьютером во время урока.

• показать практическое применение знаний полученных на уроках информатики и ИКТ к решению термодинамических задач.

Развивающая:

• развивать творческую активность и самостоятельность учеников;

• развивать умения  выделять главное, делать выводы,

• развивать физически грамотную речь, логическое мышление;

• развивать объективную самооценку;

• совершенствовать экспериментальные навыки.

Задачи урока:

• Образовательные:

повторить формулы изотермического процесса,

уметь вводить формулы в электронные таблицы,

уметь строить графики в MS Excel,

научить применять полученные знания на практике;

• Воспитательная:

формирование самостоятельности, ответственности при построении модели;

• Развивающие:

развитие памяти, внимательности, познавательного интереса к предмету;

развитие навыков аналитического мышления.

Методы обучения:

• фронтальный опрос (при актуализации и закреплении знаний)

• объяснительно – иллюстративный (презентация)

• практический (при построении модели)

• исследовательский (при изучении модели)

Тип урока: изучение нового материала.

Методы обучения:  объяснительно - иллюстративный, поисковый, исследовательский, проблемный.

Учебно-наглядные пособия:

1. Компьютерная презентация

2. Анимации газовых законов

Оборудование: компьютер, проектор, экран.

План урока:

1. Организационный момент - 1 минута

2. Этап подготовки обучающихся к активному и сознательному усвоению нового материала (фронтальная беседа) – 5 минут

3. Этапы усвоения новых знаний – 15 минут

   • объяснительная лекция;

   • демонстрационный эксперимент;

   • построение графиков изопроцессов..

4. Этап закрепления новых знаний

-тест, проверка знаний-2

1. Подведение итогов, выставление оценок -1 минуты

2. Домашнее задание – 1 минута

3. Заключение урока о результатах исследовательской работы-1 минута

Ход урока:

Этап подготовки обучающихся к усвоению нового материала.

1.Тема сегодняшнего урока «Термодинамические процессы. Моделирование изопроцессов на электронных таблицах».

Исходя из темы урока и учитывая, что физические законы имеют важное практическое значение, сформулируйте цель урока.

Цель вашей работы на уроке:

- повторить тему «Газовые законы».

- показать их практическое значение.

- научиться моделировать изопроцесс на электронных таблицах.

Для достижения цели вам необходимо систематизировать свои знания о газах.

1. Что из себя представляет газ? Сделайте подробный анализ.

-газ – это третье состояние вещества, где молекулы не взаимодействуют друг с другом и заполняют весь представленный им объём.

- газы легко сжимаемы.

-газы характеризуются температурой, давлением, объёмом и массой;

-могут перейти из одного состояния в другое;

-при этом параметры газа меняются;

1. Как зависят параметры газа друг от друга?

Давление, объём и температура меняются, но_ (не меняется значение дроби).

1. В чём смысл уравнения состояния идеального газа?

Этап усвоения новых знаний

При постоянной массе их зависимость характеризует уравнение состояния идеального газа. Какие ещё могут быть изменения?

Давление, объём меняются, но температура при этом не меняется, то есть

T=const

Как при этом записывается уравнение состояния идеального газа?

_=_ или PV=const

Зависимость называется законом Бойля-Мариотта, а процесс изменения состояния идеального газа называется изотермическим процессом.

Как читается закон?

Для газа данной массы при постоянной температуре произведение давления газа на его объём постоянно: PV=const

Как вы думаете, можно ли показать связь давления и объёма на графике?

Конечно можно. Ведь эта формула является самой настоящей математической функцией_стройте схематический график функции.

_Какой вывод можно сделать по графику?

Давление и объём газа обратно пропорциональные величины, а это значит при уменьшении объёма давление растёт, а при увеличении объёма давление газа падает. Это происходит при сжатии и расширении газа.

Изохорный процесс – это процесс квазистатического нагревания или охлаждения газа при постоянном объеме V и при условии, что количество вещества ν в сосуде остается неизменным.

Как следует из уравнения (*) состояния идеального газа, при этих условиях давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T или

Изобарный процесс

Изобарным процессом называют квазистатический процесс, протекающий при неизменным давлении p.

Уравнение изобарного процесса для некоторого неизменного количества вещества ν имеет вид:

где V₀ – объем газа при температуре 0°С. Коэффициент α равен (1/273,15) К^-1. Его называют температурным коэффициентом объемного расширения газов.

Этап закрепления нового материала.

1.Почему при уменьшении объёма давление газа растёт?

Молекулы газа уплотняются и количество ударов, приходящихся на каждый квадратный сантиметр стенки сосуда увеличивается. Это и есть увеличение давления газа

Закон Бойля-Мариотта в природе и технике

-транспортировка газов, уменьшают объём для удобства перевозки, при этом растёт давление. поэтому важно знать, что газ в баллонах всегда под давлением.

-пузырьки под водой имеют малый объём, потому что находятся под большим давлением, а у поверхности при уменьшении давления объём увеличивается.

Заключение урока о результатах работы

-вывели закон для изопроцессов;

-построили графики изопроцессов с помощью табличного редактора MS Excel;

-выяснили практическое значение;

-научились применять при решении задач.

При каком давлении газ, занимающий объём 2,3×10^-4 м³, будет сжат до объёма 2,25×10^-4 м³, если температура газа останется неизменной? Первоначальное давление газа равно 0, 95×10⁵ Па.

Домашнее задание

Построить график изохорного процесса в рабочей тетради

5