Цель:
Оборудование: Две одинаковые настольные лампы, метроном, музыкальное сопровождение, сборники задач с таблицами.
Во всем мне хочется дойти
До самой сути.
В работе, в поисках пути,
В сердечной смуте. (слайд 1)
Ход урока
Класс делится на четыре группы, вытягивая жетоны.
Две группы садятся за игровые столы. Выбирается капитан команды. Капитан команды нажимает на кнопку светильника после вопроса учителя. Первой отвечает та команда, у которой лампа загорелась раньше. Время игры -10 минут и 5 минут на подведение итогов. После каждой игры, счет записывается, чтобы участники видели свои результаты. Всего четыре игры:
Если играющие команды не знают ответ, то отвечать может любой учащийся из других команд ( получают себе дополнительные баллы).
Баллы выставляются по следующим критериям:
Прим.: Если группа не успевает по отведённому времени (10 мин), то следующая игра - "Чёрный ящик"
Игра черный ящик (4подсказки) оценивается 4 баллами. Если команда отвечает после первой подсказки, то получают 4 балла. Ребята отвечают после второй подсказки - 3 балла, после третьей подсказки - 2 балла, после четвертой подсказки - 1 балл. В конце игры подводятся итоги и выставляются оценки команде. Команда выставляет оценки участникам. Команда, набравшая наибольшее количество баллов (34 балла) получает - "5" и т.д. Если команда набрала меньше 10 баллов, то приглашается на пересдачу. Затем команда выставляет оценки игрокам так:
Сообщают учителю. В спорных вопросах помогает учитель.
Пересдача разрешена, но в другой форме.
Вопросы к зачету ребята записывают в начале изучения темы, которые вывешиваются на стенде.
Игра № 1. (Слайд 2)
(Вопросы до 2 баллов.)
1. Назвать виды энергии.
2. Условие, при котором поршень совершает отрицательную работу. (при расширении газа)
3. Почему если быстро скользить вниз по шесту и канату, можно обжечь руки? (совершается работа, изменяется внутренняя энергия при трении)
4.По какой формуле определяется количество теплоты при нагревании или охлаждении тела?
5. Почему можно говорить, что система обладает внутренней энергией, но нельзя сказать, что она обладает запасом определенного количества теплоты или работы? (работа и количество теплоты не содержится в теле, а характеризует процесс изменения его внутренней энергии)
6. Применение первого закона термодинамики к изохорному процессу.
7. Примеры тепловых двигателей. (двигатели внутреннего сгорания, паровые, турбинные, реактивные и др.)
(Вопросы до 5 баллов). (Слайд 3)
1. Вычислите внутреннюю энергию идеального газа при температуре 300 0С для одного моля. (Ответ: 3740 Дж)
2.При изобарном нагревании одноатомного идеального газа его внутреннюю энергию увеличили на 120 Дж. Определить работу, совершенную газом, и количество теплоты, полученной газом. (Ответ: 80Дж; 200Дж)
3. В калориметр с теплоемкостью 63 Дж/К было налито 250 г масла при 120С. После опускания в масло медного тела массой 500 г при 1000С общая температура установилась 330С. Какова удельная теплоемкость масла по данным опыта? (Ответ: Смасла= 2172 Дж/кг К
Тепловая машина за цикл получает от нагревателя энергию, равную 1000 Дж, и отдает холодильнику энергию, равную 700 Дж.
Чему равен КПД машины? (Ответ: 30 %)
Черный ящик. Что в нем находится? (Слайд 4)
Подсказки:
(Ответ: модель двигателя внутреннего сгорания.)
Игра № 2. (Слайд 5)
(вопросы до 2 баллов)
(Ответ: нет холодильника)
(Вопросы до 5 баллов). (Слайд 6)
Черный ящик. (Слайд 7)
Что в нем находится?
Подсказки:
(Ответ: термометр.)
Игра № 3. (Слайд 8)
(Вопросы до 2 баллов).
(Вопросы до 5 баллов). (Слайд 9)
1. Газ изобарно расширяется от объема 5 10-3 до 15 10-3 м3 при давлении 2 105 Па. Чему равна работа газа? (Ответ: 2 кДж.)
2. Насколько изменяется внутренняя энергия гелия массой 200 г при увеличении температуры на 20 0С? (Ответ: 122 кДж.)
3. В идеальной тепловой машине за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 280 0К. (Ответ: 30 % )
4. Какое количество теплоты сообщено 1 молю одноатомного газа при его изобарном нагревании на 100 0К? (Ответ: 2,08 кДж.)
Черный ящик. Что в нем находится? (Слайд 10)
Подсказки:
Ответ: манометр демонстрационный.
Игра № 4. (Слайд 11)
(Вопросы до 2 баллов).
(Вопросы до 5 баллов). (Слайд 12)
Каково давление одноатомного газа занимающего объем 2 л, если его внутренняя энергия равна 300 Дж? (Ответ: 100 кПа.)
Какую работу совершает углекислый газ массой 320 г при изобарном нагревании на 10 0С. (Ответ: 2294 Дж.)
В паровой турбине расходуется дизельное топливо массой 0,35 кг на 1 кВт ч мощности. Температура поступающего в турбину пара 250 0С, температура холодильника 30 0С. Вычислите фактический КПД турбины и сравните его с КПД идеальной тепловой машины, работающей при тех же температурных условиях. (Ответ: КПД турбины 24 %; КПД идеальной тепловой машины 42 %.)
Насколько изменится внутренняя энергия воды массой 1 кг, взятой при температуре 20 0С, после нагревания ее до температуры 100 0С и превращении ее в пар. (Ответ: 817 кДж.)
Черный ящик. Что в нем находится? (Слайд 13)
Подсказки:
Ответ: сухое дерево.
Методическая литература.
1.Учебник - физика 10. Авторы: Г.Я.Мякишев, Б.Б. Буховцев, Н.Н. Сотский.
2. Поурочные разработки по физике. 10 класс. В.А. Волков.
3. Методика решения задач по физике в средней школе. С.Е.Каменецкий, В.Г. Орехов.
4. Молекулярная физика и электродинамика в опорных конспектах. Г.Д. Луппов.
5. Сборник задач по физике. А.П. Рымкевич.