Урок № 9 класс

Тема: Модуль вектора магнитной индукции. Модуль силы Ампера

Цель урока: сформировать понятие о модуле магнитной индукции и силе Ампера; уметь решать задачи на определение этих величин.

Оборудование: источник питания, реостат, ключ, алюминиевый проводник, дугообразный магнит.

Ход урока:

1. Орг. момент

2. Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса.

- Магнитное поле и его свойства (история открытия)

- Правило буравчика (направление вектора магнитной индукции)

- Линии магнитной индукции. Вихревое поле.

3. Изучение нового материала.

1) Чтобы охарактеризовать силовое действие МП на проводник с током вводится величина, называемая – вектор магнитной индукции В̄.

При исследовании МП с помощью прямолинейного проводника с током экспериментально получили формулы для определения магнитной индукции:

B = F/I L; B= M/I S; где F – сила, с которой МП действует на проводник с током (Н);

I – сила тока (А); L – длина проводника (м); М – момент силы (Нм); S – площадь рамки с током (м2)

Единица измерения индукции определяется: (В) = 1Н/ 1А ·1м = 1=1Тл (тесла)

2) Модуль силы Ампера.

Максимальная сила Ампера вычисляется по формуле: F= I ΔL B

При произвольном значении угла α между расположением проводника с током к вектору магнитной индукции, для определения силы Ампера применяют формулу: F= IBL sinα - закон Ампера

3)  Направление силы Ампера определяется с помощью правила левой руки. 

Левую руку располагаем так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца показывали направление тока в проводнике, то большой палец отогнутый на 90˚ покажет направление силы Ампера.

4. Самостоятельная работа с учебником. Подготовить ответы на вопросы:

1) В каких технических устройствах рассчитывают силы с помощью закона Ампера?

2) Для каких целей служит громкоговоритель? ( возбуждения звуковых волн)

3) Какое действие магнитного поля используется в громкоговорителе?

4) Устройство громкоговорителя.

5) Какой общий недостаток у всех громкоговорителей.

5. Закрепление изученного материала

№ 1. Проводник длиной 0,15 м перпендикулярен вектору магнитной индукции однородного магнитного поля, модуль которого равен 0,4 Тл. Сила тока в проводнике 8 А. Найдите работу, которая была совершена при перемещении проводника на 0,025 м по направлению действия силы Ампера.

Дано: Решение:

L= 0.15 м А = F ·S

α = 90˚ A = B|I|ΔL  

В =0,4 Тл А= B|I|ΔL   A= 0.4·8· 0,15 ·1·0,025 = 0,012 Дж

I = 8 A

S = 0.025 м

А -? Ответ: 0,012 Дж

6. Подведение итогов урока

7. Домашнее задание:

Урок № 6.02.2013 9 класс

Тема: Открытие электромагнитной индукции

Цель урока: выяснить, как произошло открытие электромагнитной индукции; сформировать понятие об электромагнитной индукции, значение открытия Фарадея для современной электротехники.

Оборудование: катушка проводника, амперметр, постоянный магнит.

Ход урока:

1. Орг. момент

2. Проверка домашнего задания:

- вектор магнитной индукции

- сила Ампера

- правило левой руки

3. Изучение нового материала

- Новая тема знакомит с переменными магнитными и электрическими полями, которые меняются с течением времени. Переменное магнитное создает изменяющееся электрическое поле. Без этой связи не было бы разнообразия проявлений электромагнитных сил, не существовало бы ни радиоволн, ни света.

- Рассказ об открытии электромагнитной индукции, Майклом Фарадеем.

- Демонстрация опытов Фарадея

. 

Выводы из опытов.

Образование электрического тока в проводящем контуре, который движется в постоянном магнитном поле, так , что число магнитных линий пронизывающих контур меняется или покоится в переменном во времени магнитном поле, называется - электромагнитной индукцией.

Электромагнитная индукция была открыта 29 августа 1831 года Майклом Фарадеем.

До 17 октября 1831 года Фарадей установил все особенности электромагнитной индукции. 

В замкнутом контуре создается ток, если меняется количество линий магнитной индукции, проходящих через поверхность, охваченную этим контуром.

Индукционный ток тем больше, чем быстрее меняется число линий индукции, проходящих через поверхность, ограниченную контуром.

Совсем, не важно, находится ли контур в переменном магнитном поле или контур движется в постоянном поле. Главное, чтобы менялось число линий магнитной индукции, пронизывающих контур и тогда индукционный ток появится в контуре.

Магнитный поток – Ф

.Для получения количественной зависимости для закона электромагнитной индукции введем величину магнитного потока. Рассмотрим плоский замкнутый проводник (контур) с площадью поверхности S, помещенный в однородное магнитное поле.

Ф = B S cosα

B ·cosα – проекция вектора магнитной индукции на нормаль к плоскости поверхности контура.

Ф = Вn··S

Наглядно магнитный поток можно представить, как величину, пропорциональную количеству линий магнитной индукции, проходящих через поверхность S.

Однородное магнитное поле с индукцией 1 Тл, проходящее через поверхность 1 м2, и перпендикулярное вектору магнитной индукции представляет собой магнитный поток.

Измеряется магнитный поток в веберах. 1Вб = 1Тл·1м2

4. Закрепление изученного материала

- Назовите главное отличие переменных полей (электрического и магнитного) от полей постоянных.

- Дать определение электромагнитной индукции?

- Чтобы в контуре возник индукционный ток , как должен двигаться контур в постоянном магнитном поле: поступательно, вращательно?

- Что такое магнитный поток?

- Записать формулу для вычисления магнитного потока.

5. Подведем итоги урока

6. Домашнее задание:

План-конспект урока по физике. Тема: Направление индукционного тока. Правило Ленца

Цель урока: сформировать понятие об индукционном токе, выработать умение определять направление индукционного тока с помощью правила Ленца.

Ход урока

Проверка домашнего задания

- Как было открыто явление электромагнитной индукции М. Фарадеем?

- Показать опыты Фарадея по обнаружению электромагнитной индукции.

- Сделать выводы и пояснить, что это за явление – электромагнитная индукция?

- От чего зависит величина индукционного тока в контуре?

- Что называется магнитным потоком?

- На доске сделать чертеж и вывести формулу для вычисления магнитного потока.

Изучение нового материала

Если к катушке, в которой может возникнуть индукционный ток, подсоединить гальванометр, то можно заметить, что стрелка отклоняется в разные стороны в зависимости от того приближается магнит к катушке или удаляется; зависит отклонение стрелки гальванометра и от полюса магнита.

Значит, индукционный ток меняет свое направление. Катушка с протекающим током подобна магниту с южным и северным полюсом. Можно предсказать когда катушка будет притягивать магнит ,а когда отталкивать.

Взаимодействие магнита с индукционным током. 

Для того чтобы сблизить магнит и катушку надо совершить работу. Так как при приближении магнита к катушке на ближайшем конце у катушки возникает одноименный полюс , то магнит с катушкой отталкиваются. Если бы они притягивались, то был бы нарушен закон сохранения энергии. Доказать это положение. Подтвердить вывод с помощью прибора, изображенного на рисунке. Хорошо видно, как при приближении магнита к замкнутому кольцу, оно будет отталкиваться от магнита. При удалении магнита от кольца оно начинает притягиваться к магниту.

С разрезанным кольцом ничего не происходит, так как в нем не создается индукционный ток.

Отталкивает или притягивает катушка магнит, зависит от направления индукционного тока.

На основании закона сохранения энергии получили правило , позволяющее определять направление индукционного тока. 

На первом рисунке видим, что при приближении магнита к катушке магнитный поток пронизывающий витки катушки увеличивается ,а во втором случае – уменьшается.

На первом рисунке вновь созданные линии индукции выходят из верхнего конца катушки (катушка отталкивает магнит), на втором рисунке все наоборот.

Правило Ленца. Возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он вызван.

Закрепление изученного материала.

- Как определить направление индукционного тока?

- Что произойдет в кольце, когда в него введут магнит, если кольцо сделано из: а) не проводника;

б) проводника; в) сверхпроводника?

- Что определяется скоростью изменения магнитного потока через контур?

Подведем итоги урока

Домашнее задание: § 10, упр. 2 № 1,2.

Урок № 4.02.2013 10 класс

Тема: Работа в термодинамике.

Цель урока: вывести формулу для определения работы расширяющегося газа при постоянном давлении, познакомить учащихся с геометрической интерпретацией работы для изобарного процесса и в случае, когда Р‡соnst

Ход урока

Проверка домашнего задания методом фронтального опроса

1. Что изучает термодинамика?

2. Что называется внутренней энергией? Может ли тело обладать внутренней энергией, но не иметь механической энергии? Может ли тело обладать механической энергией, но не иметь внутренней энергии?

3. Приведите примеры превращения механической энергии во внутреннюю энергию.

4. Приведите примеры превращения внутренней энергии в механическую энергию.

5. Каким образом можно рассчитать внутреннюю энергию идеального одноатомного газа?

6. От каких физических величин зависит внутренняя энергия одноатомного идеального газа?

7. От каких физических параметров зависит внутренняя энергия реального газа?

Изучение нового материала

Историческая справка.

1 М.В. Ломоносов, проведя стройные рассуждения и простые опыты, пришел к выводу, что «причина теплоты состоит во внутреннем движении частиц связанной материи… Весьма известно, что тепло возбуждается движением: руки от взаимного трения согреваются, дерево загорается, искры вылетают при ударе кремнием о сталь, железо накаливается при ковании его частиц сильными ударами»

2 Б. Румфорд, работая на заводе по изготовлению пушек, заметил, что при сверлении пушечного ствола он сильно нагревается. Например, он помещал металлический цилиндр массой около 50 кг в ящик с водой и, сверля цилиндр сверлом, доводил воду в ящике до кипения за 2.5часа.

3 Дэви в 1799 году осуществил интересный опыт. Два куска льда при трении одного о другой начали таять и превращаться в воду.

4 Корабельный врач Роберт Майер в 1840 году во время плавания на остров Яву заметил, что после шторма вода в море всегда теплее, чем до него.

Беседа по вопросам

1. Почему от вращающегося точильного камня летят искры, если прижать к нему кусок стали?

2. Как надо опускаться по гимнастическому канату, чтобы не поранить ладони? Почему?

3. Почему метеориты, влетающие с большими скоростями в атмосферу Земли, обычно сгорают, не достигнув ее поверхности?

4. Как объяснить кажущееся исчезновение кинетической энергии вагона, движущегося по инерции, при его остановке вследствие трения?

Проблемный эксперимент

1. На дно прибора «Воздушное огниво» положите небольшой кусочек ваты (или тополиного пуха), слегка смочите эфиром. Резко ударьте по ручке поршня. Наблюдаем вспышку паров эфира. Почему произошло воспламенение паров эфира7

2. Толстостенный стеклянный сосуд с широким горлом и тубусом плотно закройте резиновой пробкой, через которую введите внутрь датчик от электрического термометра. Тубус соедините с ручным насосом. Накачайте насосом воздух и наблюдайте за повышением температуры в сосуде.

Вывод формулы для работы газа при расширении; связь между работой газа и работой, совершенной внешними телами над газом.

Aʹ= P· ΔV – работа газа при расширении

A = – P ΔV – работа внешних тел над газом

Особенности использования формулы при решении задач

А) при расширении газа: Aʹ> 0; A< 0; Б) при сжатии газа: А> 0; Аʹ< 0;

 Геометрическое истолкование работы P A= (p₁ +p₂) (V₂ – V₁)/2

  Р изобара p1 d

P P2

Aʹ=P ΔV P2 c

V1 V2 V V1 V2 V

Для изобарного процесса работа выражается Для изотермического процесса работа газа

площадью заштрихованного прямоугольника выражается площадью заштрихованной фигуры

Для изохорного процесса ( V = const) Aʹ = 0, так как не происходит

изменения объема газа.

Закрепление изученного материала

Задача. В двух цилиндрах под подвижным поршнем находятся водород и кислород. Сравнить работу, которую совершают эти газы при изобарном нагревании, если их массы, а также начальные и конечные температуры равны.

Решение. Аʹ₁ = P·ΔV = m R ΔT/M₁ ; Aʹ₂= m R ΔT/M₂; A₁/A₂ = M₂/M₁

Aʹ₁/Aʹ₂ = 32·10-3/2́·10-3= 16

Подведем итоги урока.

Домашнее задание: §78, упр. 15 № 2

Урок № 4.02.2013 10 класс

Тема: Первый и второй законы термодинамики.

Цель урока: сформулировать законы сохранения энергии, распространенный на тепловые явления, привести данные об истории открытия законов, развивать умение решения задач с использованием законов сохранения энергии для тепловых процессов.

Ход урока:

1. Орг. момент

2. Проверка домашнего задания методом выполнения самостоятельной работы

Вариант – 1

1. Что называют внутренней энергией тела?

2. Формула для вычисления работы газа.

3. Внутренняя энергия одноатомного идеального газа от каких величин находится в зависимости?

4. 4. Какая физическая величина вычисляется по формуле 3Р V/2 ?

5. При постоянном давлении 105 Па объем воздуха, находящийся в квартире, увеличился на 20дм³. Газ при этом совершил работу, найти чему она равна? ( 2 кДж)

Вариант – 2

1. Что называется количеством теплоты?

2. Запишите формулу для расчета внутренней энергии.

3. Когда работа газа считается положительной, а в когда – отрицательной?

4. Какая физическая величина вычисляется по формуле 3 γ RT/2?

5. Какую работу совершают внешние силы при сжатии газа от 0,3 м³ до 0,1 м³, если давление при этом остается неизменным и равным 100 кПа? (20 кДж)

3. Повторение:

1.Как вычислить количество теплоты, нужное для нагревания тел на определенную температуру?

2.Что называется удельной теплоемкостью?

3. Как вычислить количество теплоты, нужное для превращения жидкости массой m, взятой при температуре кипения, в пар?

4. Какая величина является удельной теплотой парообразования? Конденсации?

5. Какую формулу применяют для расчета количества теплоты, нужного для того, чтобы расплавить кристаллическое тело массой m, взятое при температуре плавления.

6. Какая величина является удельной теплотой плавления?

7. В каких случаях в формулах используется знак минус ( – )?

4. Изучение нового материала

- Формулировка 1-го закона термодинамики для случаев, если:

а) работа совершается над газом: ΔU = Q + A;

б) работу совершает газ: ΔU = Q – A;

- Объяснение невозможности создания вечного двигателя.

Если Q = 0; то ΔU = – A или – ΔU = A. То есть двигатель перестанет работать, если будет исчерпан весь запас внутренней энергии . Первый закон термодинамики объясняет теоретическую невозможность создания вечного двигателя. Но еще до открытия этого закона многовековая практика привела ученых к выводу: нельзя совершать работу без затраты внешней энергии.

Так еще Леонардо да Винчи писал: «О, искатели постоянного двигателя, сколько пустых проектов создали вы в подобных поисках».

В 1775 году Французская академия наук заявила: « Построение вечного двигателя абсолютно невозможно», – и перестала рассматривать любые проекты вечных двигателей.

- Ответьте на вопросы

- Вспомните закон сохранения энергии.

- Может ли механическая энергия перейти во внутреннюю и наоборот? Приведите

 примеры.

- Рассмотрите конкретные ситуации. Определите возможное направление процессов.

НАБЛЮДАЕТСЯ: ЖИЗНЬ→СМЕРТЬ

НЕВОЗМОЖЕН: СМЕРТЬ→ЖИЗНЬ

Формирование понятия о необратимости тепловых процессов на основе следующих положений.

– Теплота всегда передается от более нагретого к более холодному телу.

– Механическая энергия может самопроизвольно переходить во внутреннюю, а внутренняя в механическую не может.

– Макроскопические процессы самопроизвольно протекают только в одном направлении, и в этом смысле энергия необратима.

-Формирование понятия необратимого процесса и второго закона термодинамики.

-Статистическое истолкование необратимости процессов в природе.

5. Закрепление изученного материала

Задача. Чему равна работа, совершенная газом, взятым в количестве 2моль, если нагревание его на 50 К происходит при V = соnst? Изменилась ли его внутренняя энергия при этом?

Решение. Aʹ= P ΔV = m К ΔT/M = γ RΔT; Aʹ = 2·8,31·50 = 831 (Дж)

ΔU = 3 m RΔT/2 M = 3γ RΔT/2 ΔU = 1246 (Дж)

Q = ΔU + Aʹ Q = 2077 (Дж)

6. Подведем итоги урока.

7. Домашнее задание:

Вариант – 1

1. Двухатомный газ при давлении 105Па изобарно расширился, при этом его объем увеличился на 5 м3. Найти работу расширения газа, количество теплоты, сообщенной ему и величину, на которую изменилась его внутренняя энергия.

Aʹ = P ΔV = 5·105 ( Дж); ΔU = 5P ΔV/2 = 12,5·105 (Дж); ΔQ = ΔU + Aʹ = 17,5 ·105 (Дж)

2. Вычислить количество теплоты нужно передать 2 кг воды при температуре 20˚С, чтобы сначала нагреть ее до кипения, а потом превратить в пар?

Q = с m Δt = α·m

Вариант – 2

1. С какой высоты упала льдинка, если она нагрелась на 1˚С? Считать, что на нагревание льдинки идет 60% ее потенциальной энергии.

η m g h = cл m ΔT; h = cл ΔT/η g; h = 357,1 (м)

2. Газ, находящийся под давлением 105 Па, изобарно расширился, совершив работу А = 25 Дж. Насколько увеличился объем газа?

A = P ΔV; ΔV = A/P; ΔV = 25·105м³

План-конспект урока по физике. Тема: Аморфные тела

Цель урока: объяснить учащимся строение и свойства аморфных тел, показать роль физики твердого тела в создании материалов с новыми заранее известными свойствами.

Ход урока

Проверка домашнего задания методом беседы по вопросам

1. Какие твердые тела относятся к кристаллам?

2. Какие свойства характерны для кристаллических тел?

3. Какие опыты доказывают, что кристаллы обладают анизотропией механических свойств?

4. На основании каких опытов можно экспериментально доказать, что теплопроводность кристаллов зависит от выбора направления в них?

5. Что такое кристаллическая решетка?

6. Чем определяется правильность внешнего вида кристаллов?

7. Какая разница между моно – и поликристаллами?

Изучение нового материала

 

Изучение внутренней структуры и свойств тел, не имеющих четкой формы – аморфных

АМОРФНЫЕ – не имеющие формы. («а» – как частица, имеющая смысл отрицания; «морфе» – от греческого слова – форма.)

Промежуточное положение между жидкостями и твердыми телами занимают вещества, получившие название – аморфные. У них упаковка частиц сохраняет лишь ближний порядок. Фактически аморфные тела – это переохлажденные жидкости, например, янтарь, стекло, леденцы, резина, пластмассы, плексиглас. Янтарь – это куски затвердевшей смолы.

Экспериментальное доказательство свойств аморфных тел

А) Не имеют определенной температуры плавления – это свойство аморфных тел.

Демонстрация. Для доказательства этого положения опустите в горячую воду воск (вар) можно показать процесс размягчения стекла в пламени спиртовки.

Б) По разным направлениям все свойства одинаковы, т.е. изотропность – это свойство аморфных тел.

Фронтальный эксперимент

- Предложить учащимся испытать на разрыв обычный лист из тетради, разрезать пластилин.

Зависит ли прочность данных тел от выбора направления испытания?

- При кратковременном воздействии тела проявляют упругие свойства: например, дробление куска вара при резком ударе.

- При продолжительном внешнем действии аморфные тела текут, как жидкости. Объяснение явления с молекулярной точки зрения.

- С течением времени стекла мутнеют и расстекловываются, леденец засахаривается, что связано с появлением маленьких кристалликов, оптические свойства которых отличны от свойств аморфных тел.

Закрепление изученного материала

- Кубики, вырезанные из стекла и монокристалла, помещены в сосуд с горячей водой. Сохранится ли их форма? (Кубик из монокристалла не сохранит форму).

- Почему при заточке инструмента рекомендуется систематически его охлаждать? (Сильный нагрев может вызвать перекристаллизацию стали, что ухудшаете механические свойства)

- Не существует в природе кристаллов шарообразной формы. Почему? (Вследствие анизотропии роста)

- Алмаз и графит состоят из углерода. Встречается в природе углерод чаще в виде графита, а не алмаза. Почему? (Для образования алмаза необходимы очень высокие температуры (2000˚С и более) и высокое давление. Только в глубинах Земли появлялись условия, при которых образовывались алмазы. Графит образуется при температурах, значительно ниже. )

Подведем итоги урока

Домашнее задание: §76

План-конспект урока по физике. Тема: Влажность воздуха и ее измерение

Цель урока: формировать понятие относительной влажности воздуха, познакомить учащихся с принципом действия и устройством психрометра, показать практическую зависимость относительной влажности в жизнедеятельности человека.

Ход урока

Проверка домашнего задания методом фронтального опроса

1. Что называется кипением жидкости?

2. В чем разница между процессами кипения и испарения?

3. Расскажите о процессе кипения с молекулярной точки зрения.

4. Назовите условия, при которых начинается кипение.

5. Зависит ли температура кипения от внешнего давления? Привести примеры.

6. Что называется удельной теплотой парообразования?

7. Записать формулу, по которой можно рассчитать количество теплоты, необходимое для испарения жидкости массой m, взятой при температуре кипения?

Изучение нового материала.

1. Формирование понятия абсолютной влажности воздуха как количественной меры содержания пара в воздухе, измеренной плотностью, выраженной в г/м³, что обусловлено малым содержанием пара при обычных температурных условиях.

Абсолютную влажность воздуха можно найти с помощью уравнения Менделеева – Клапейрона через парциальное давление пара (давление водяного пара при отсутствии остальных газов).

ρ = Рпар.Мпар./R T

2. Экспериментальное доказательство наличия водяного пара в атмосфере. Возьмите

одинаковые блестящие полые шары из комплекта к школьным электрометрам

и закрепите их в изолирующих штативах. Сзади расположите черный экран,

на фоне, которого хорошо заметен одинаковый блеск, полированных

поверхностей, обоих шаров.

В один из шаров нальем холодной воды с кусочками льда или снега.

 Наблюдаем, как через некоторое время поверхность этого шара покроется

 росой и будет отличаться от поверхности другого шара.

 Это вода, выпавшая из влажного воздуха при конденсации паров.

Температура, при которой пар стал насыщенным, называется точкой росы.

3. Формирование понятия относительной влажности воздуха.

ų = Рпар·100%/Рнас. – отношение парциального давления к давлению насыщенных паров при этой температуре, называется относительной влажностью и выражается в процентах.

ų = ρпар.·100%/ρнас. – отношение относительной влажности (плотности), воздуха к предельно возможной при данной температуре, выраженное в процентах.

Относительная влажность показывает, как далек водяной пар от насыщения при данной температуре.

Относительная влажность ų может выражаться десятичной дробью, но чаще процентами.

Измерение относительной влажности с помощью психрометра.

Обратить внимание учащихся, что разность показаний сухого и влажного термометров зависит от относительной влажности воздуха, поскольку испарение воды тем интенсивнее,

чем суше воздух. Необходимо знать, что скорость испарения воды зависит от скорости испарения воздуха возле психрометра, температуры воды и атмосферного давления, поэтому психрометр не должен находиться на сквозняке, около отопительных приборов или под лучами солнца.

Фронтальный эксперимент.

Определение относительной влажности в классной комнате с помощью психрометра.

Закрепление изученного материала.

А) Какое значение имеет влажность воздуха в жизнедеятельности человека; в производстве.

Б) Как сказывается присутствие водяного пара в атмосфере на погодных и климатических условиях?

В) Как можно изменить влажность воздуха в помещении?

Г) Задача. Парциальное давление водяного пара в воздухе при19˚С было 1,1 кПа. Найти относительную влажность воздуха.

Решение. ų= Р·100%/Р₀; по таблице находим, что Р₀= 2,2 кПа; ų = 50%

Подведем итоги урока.

Домашнее задание: § 74, упр. 14 № 6,7.

План-конспект урока по физике. Тема: Применение первого закона термодинамики к изопроцессам

Цель урока: продолжить изучение 1-го закона термодинамики, рассмотреть изопроцессы с новой, энергетической точки зрения, дать понятие об адиабатическом процессе, познакомить учащихся с алгоритмом решения задач на применение уравнения теплового баланса.

Ход урока

Проверка домашнего задания методом индивидуального опроса

1. Кратко изложить историю открытия закона сохранения энергии.

2. Почему невозможно построить вечный двигатель?

3. Для нагревания газа, который расширяется при нагревании, расходуется энергии больше, чем для нагревания на такую же температуру газа, который не расширяется. Почему?

4. При накачивании воздуха в шину велосипедный насос нагревается? Почему?

Изучение нового материала

Заполним таблицу

Изопроцессы

Постоянная

Физическая величина

Модель

установки

1 – ый закон термодинамики и его особенности

Изохорный

V = соnst

↑

Q↑ ↓Q

ΔU=Q; ΔV=0; Aʹ=0; A=0

Если Q>0; ΔU>0; ΔT>0

Если Q<0; ΔU<0; ΔT>0

Изобарный

P = const

↑Aʹ↓A

Q↑ ↓Q

Q = ΔU + Aʹ;

Если Q>0; ΔU>0; Aʹ> 0; A<0

Если Q<0; ΔU<0; Aʹ<0; A>0

Изотермический

Т = const

Aʹ↑ ↓A

Q↑ ↓Q

T = const; ΔT = 0; ΔU = 0; Q = Aʹ

Если Q>0; Aʹ>0; ΔV>0

Если Q<0; A>0; Aʹ<0; ΔV<0

Адиабатический

Q = 0

в теплоизоля-

ционной

системе

Aʹ↑ ↓A

Q=0

Q = 0; ΔU = A

Aʹ>0; ΔU<0; ΔT>0; ΔV<0

Рассмотреть процессы теплообмена между телами в замкнутой системе.

Q1 + Q1+ Q3+… = 0 – уравнение теплового баланса.

Каждое слагаемое уравнения может быть как положительным, так и отрицательным, причем

Если тело получило, какое – то количество теплоты, то теплоту, принято считать положительной, а если отдало, то теплота – отрицательная величина.

Экспериментальная задача. Возьмите пробирку с плотно закрытой пробкой со стеклянной трубкой малого диаметра, в которой оставьте 1-2 капли подкрашенной воды, чтобы образовался небольшой столбик воды вблизи пробирки.

Установите пробирку в лапке штатива в горизонтальном положении. С помощью руки нагрейте

воздух в пробирке и наблюдайте за столбиком воды в трубке. Затем отпустите руки и вновь понаблюдайте за перемещением столбика воды. Результаты опыта объясните.

Качественная задача. Обращали ли вы внимание на туманное облачко, которое появляется у горлышка бутылки с охлажденной газированной водой сразу, после ее открывания? Чем это вызвано? (В бутылке с газированной водой, всегда, имеется немного сжатого газа. При открывании бутылки, газ адиабатически расширяется, совершая против сил атмосферного давления, работу. В результате температура газа понижается, внутренняя энергия его уменьшается. Водяной пар, который содержится в газе, конденсируется в виде туманного облачка).

Расчетная задача. При изохорном нагревании газу было передано от нагревателя 250 Дж теплоты.

Какова работа, совершенная газом? Что произошло с его внутренней энергией? (Aʹ= 0; ΔU = 250 Дж)

Задача. При адиабатическом сжатии газа была совершена работа 200 Дж. Что произошло при этом с внутренней энергией газа? ( ΔU = – 200 Дж)

Подведем итоги урока.

Домашнее задание: § 81 № 9,10.

План-конспект урока по физике. Тема: Насыщенный пар

Цель урока: объяснить процессы испарения и конденсации с точки зрения молекулярно – кинетической теории, сформулировать понятие насыщенного и ненасыщенного пара; выяснить сходство и различие между насыщенным паром и идеальным газом.

Ход урока

Изучение нового материала

1 Повторение основных сведений об испарении и конденсации из курса физики 8 класса.

А) Пар – это вещество, представляющее собой газ, в который могут переходить как твердые тела (сублимация), так и жидкости (испарение).

Б) Жидкости могут испарятся при любой температуре.

В) Жидкость при испарении охлаждается, уходят наиболее энергичные молекулы.

Г) Чтобы температура жидкости при испарении не уменьшалась, надо её подогревать

Д) Скорость испарения зависит от площади свободной поверхности жидкости , её температуры и удаления паров (наличие ветра)

Е) Конденсация пара сопровождается выделением теплоты.

Ж ) Роль процессов испарения и конденсации в природе и технике: круговорот воды в природе, использование водяного пара в качестве рабочего вещества в парогенераторах, использование фреона в холодильных установках, перегонка нефти (получение бензина, керосина, мазута, гудрона и т. д.)

2 Объяснение молекулярного механизма испарения и конденсации в открытом и закрытом сосудах.

В закрытом сосуде за большие промежутки времени (например, за 1 с) число молекул, вылетающих из жидкости, равно числу молекул возвращающихся в жидкость. В этом заключается статистический смысл динамического равновесия.

3. Формирование понятия насыщенного пара. Исследование факта зависимости температуры насыщенного пара от давления. Графическая интерпретация этой зависимости. Обоснование факта независимости давления насыщенного пара от объема.

4. Демонстрация.

Налейте в пробирку немного воды и закройте пробкой.

А) Из двух процессов, вначале в пробирке преобладает: испарение или конденсация?

Б) Как изменяется масса и давление водяного пара в пробирке?

В) Какой пар образуется в пробирке через некоторое время?

Опустите пробирку в стакан с холодной водой на 20 – 30 секунд, затем выньте её. Что можно увидеть на внутренней поверхности стенок пробирки? Что произойдет с паром в пробирке при охлаждении?

5. Обсуждение вопросов:

А) Почему образуются капельки воды на холодном оконном стекле, если на него подышать?

Б) Если горячий пирог полежит на блюде, через некоторое время оно станет влажным. Почему?

В) По какой причине запотевают очки и окна автомобилей?

Г) При резком потеплении на стенах домов кирпичной кладки появляется иней. Почему?

Д) Если подуть на запотевшее стекло, то оно быстро высохнет. Почему?

Знакомство с таблицей давления насыщенного пара некоторых веществ, при различных температурах.

Для закрепления знаний и умений групповая работа учащихся в парах. Каждая группа получает индивидуальное задание. На обсуждение вопроса и подготовку ответа – 3 минуты.

Карточка № 1

1) В каком случае хлеб дольше сохранит свою свежесть: когда он хранится в закрытом шкафу или просто на столе?

2) Иногда изморозь (иней) на деревьях исчезает без оттепели. Какова причина явления?

3) Остывший хлеб весит меньше, чем свежеиспеченный. Почему?

4) Почему прыгает по разогретой плите, попавшая на нее капля воды.

5) Почему, желая быстрее высушить пол, растирают по нему, пролитую воду?

Карточка № 2

1) Почему вода под колоколом воздушного насоса (воздух там разряженный) испаряется чрезвычайно быстро?

2) Объясните, почему белье долго высыхает в комнате даже, если в ней жарко, а на чердаке при открытых слуховых окнах белье просыхает значительно быстрее.

3) Оказывает ли ветер влияние на показания термометра?

4) Что нужно сделать, чтобы уменьшить испарения при хранении воды в открытом сосуде?

5) После дождя воздух становится прохладнее. Почему?

Карточка № 3

1) Входя в реку в жаркий день, вы чувствуете, что вода холоднее воздуха, а когда выходите, то холодным кажется воздух. Почему?

2) Во время купания в реке пошел дождь. Но вам не становится холодно, когда вы выходите из воды. Почему?

3) Почему сырые дрова не загораются?

4) Если кратковременно коснутся горячего утюга мокрым пальцем, то ожога не будет. Почему?

5) Самочувствие людей, обычно, лучше в теплый и сухой день, чем в теплый, но сырой. Почему?

Ответы на вопросы представителей групп.

Подведем итоги урока.

Домашнее задание: §72, 73, стр186.