Тема урока: «Давление газа». 7-й класс
Класс: 7
Презентация к уроку
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Учебник «Физика. 7 кл.» А.В. Перышкин – М. : Дрофа, 2011 г.
Тип урока: комбинированный на основе исследовательской деятельности.
Цели:
- установить причину существования давления в газах с точки зрения молекулярного строения вещества;
- выяснить:
- от чего зависит давление газа
- как можно его изменить.
Задачи:
- сформировать знания о давлении газа и природе возникновения давления на стенки сосуда, в котором находится газ;
- сформировать умение объяснять давление газа на основе учения о движении молекул, зависимости давления от объема при постоянной массе и температуре, а также и при изменении температуры;
- развить общеучебные знания и умения: наблюдать, делать выводы;
- способствовать привитию интереса к предмету, развития внимания, научного и логического мышления учащихся.
Оборудование и материалы к уроку: компьютер, экран, мультимедиапроектор, презентация к уроку, колба с пробкой, штатив, спиртовка, шприц, воздушный шар, пластиковая бутылка с пробкой.
План урока:
- Проверка домашнего задания.
- Актуализация знаний.
- Объяснение нового материала.
- Закрепление пройденного материала на уроке.
- Итог урока. Домашнее задание.
Я предпочитаю то, что можно увидеть, услышать и изучить. (Гераклит) (Слайд 2)
– Это девиз нашего урока
– На прошлых уроках мы с вами узнали о давлении твердых тел, от каких физических величин зависит давление.
1. Повторение пройденного материала
1. Что такое давление?
2. От чего зависит давление твердого тела?
3. Как давление зависит от силы, приложенной перпендикулярно опоре? Каков характер этой зависимости?
4. Как давление зависит от площади опоры? Каков характер этой зависимости?
5. В чем причина давления твердого тела на опору?
Качественная задача.
Одинаковы ли силы, действующие на опору, и давление в обоих случаях? Почему?
Проверка знаний. Тестирование (проверка и взаимопроверка)
Тест
1. Физическая величина, имеющая размерность паскаль (Па), называется:
а) сила; б) масса; в) давление; г) плотность.
2. Силу давления увеличили в 2 раза. Как изменится давление?
а) уменьшится в 2 раза; б) останется прежним; в) увеличится в 4 раза; г) увеличится в 2 раза.
3. Давление можно рассчитать по формуле:
4. Какое давление на пол оказывает ковёр весом 200 Н, площадью 4 м 2 ?
а) 50 Па; б) 5 Па; в) 800Па; г) 80 Па.
5. Два тела равного веса поставлены на стол. Одинаковое ли давление они производят на стол?
2. Актуализация знаний (в форме беседы)
– Почему воздушные шары и мыльные пузыри круглые?
Учащиеся надувают воздушные шары.
– Чем мы заполнили шары? (Воздухом) Чем еще можно заполнить шары? (Газами)
– Предлагаю сжать шары. Что вам мешает сжать шары? Что действует на оболочку шара?
– Возьмите пластиковые бутылки, закройте пробкой и попробуйте сжать.
– О чем пойдет речь на уроке?
– Тема урока: Давление газа
3. Объяснение нового материала
Газы, в отличии от твёрдых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся.
Стремясь расшириться, газ оказывает давление на стенки, дно и крышку любого тела, с которым он соприкасается.
(Слайд 9) Картинки стальных баллонов, в которых находится газ; камеры автомобильной шины; мяча
Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору.
Вывод: давление газа на стенки сосуда (и на помещенное в газ тело) вызывается ударами молекул газа.
Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, о поверхность площадью 1 см 2 за 1 с выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, оно и создает давление газа.
Учащиеся самостоятельно работают с учебником. Читают опыт с резиновым шаром под колоколом. Как объяснить этот опыт? (стр.83 рис. 91)
Учащиеся объясняют опыт.
(Слайд 11) Просмотр видеофрагмента с объяснением опыта для закрепления материала.
(Слайд 12) Минутка отдыха. Зарядка для глаз.
«Ощущение тайны – наиболее прекрасное из доступных нам переживаний. Именно это чувство стоит у колыбели настоящей науки».
(Слайд 14) ИМЕЮТ ЛИ ГАЗЫ ОБЪЁМ? ЛЕГКО ЛИ ИЗМЕНИТЬ ОБЪЁМ ГАЗОВ? ЗАНИМАЮТ ЛИ ГАЗЫ ВЕСЬ ПРЕДОСТАВЛЯЕМЫЙ ИМ ОБЪЁМ? ПОЧЕМУ?ПОЧЕМУ? ИМЕЮТ ЛИ ГАЗЫ ПОСТОЯННЫЙ ОБЪЁМ И СОБСТВЕННУЮ ФОРМУ? ПОЧЕМУ?
(Слайд 15) У учащихся сделаны модели из шприцов. Выполнение опыта.
Учащиеся делают вывод: при уменьшении объёма газа его давление увеличивается, а при увеличении объёма давление уменьшается при условии, что масса и температура газа остаются неизменными.
(Слайд 16) Опыт с колбой
– Как изменится давление газа, если нагреть его при постоянном объеме?
При нагревании давление газа в колбе будет постепенно возрастать до тех пор, пока пробка не вылетит из склянки.
Учащиеся делают вывод: давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа,при условии, что масса газа и объём не изменяются. (Слайд 17)
Газы, заключенные в сосуде, можно сжимать или сдавливать, уменьшая при этом их объем. Сжатый газ равномерно распределяется во всех направлениях. Чем сильнее вы сжимаете газ, тем выше будет его давление.
Учащиеся делают вывод: давление газа тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки сосуда
4. Закрепление пройденного материала на уроке.
(Слайд 18) Подумай-ка
– Что происходит с молекулами газа при уменьшении объёма сосуда, в котором находится газ?
- молекулы начинают быстрее двигаться,
- молекулы начинают медленнее двигаться,
- среднее расстояние между молекулами газа уменьшается,
- среднее расстояние между молекулами газа увеличивается.
(Слайд 19) Сравни-ка свои ответы
- Чем вызвано давление газа?
- Почему давление газа увеличивается при его сжатии и уменьшается при расширении?
- Когда давление газа больше: в холодном или горячем состоянии? Почему?
Ответ 1. Давление газа вызвано ударами молекул газа о стенки сосуда или о помещенное в газ тело
Ответ 2. При сжатии плотность газа увеличивается, из-за чего возрастает число ударов молекул о стенки сосуда. Следовательно, увеличивается и давление. При расширении плотность газа уменьшается, что влечет за собой уменьшение числа ударов молекул о стенки сосуда. Поэтому давление газа уменьшается
Ответ 3. Давление газа больше в горячем состоянии. Это связано с тем, что молекулы газа при повышении температуры начинают двигаться быстрее, из-за чего удары их становятся чаще и сильнее.
(Слайд 20) Качественные задачи. (Сборник задач по физике В.И. Лукашик, Е.В.Иванова, Москва «Просвещение» 2007 г. стр. 64)
1. Почему при накачивании воздуха в шину автомобиля с каждым разом становится все труднее двигать ручку насоса?
2. Массы одного и того же газа, находящегося в разных закрытых сосудах при одинаковой температуре, одинаковы. В каком из сосудов давление газа наибольшее? Наименьшее? Ответ объясните
3. Объясните появление вмятины на мяче
Мяч при комнатной температуре
Мяч на снегу в морозный день
Решать загадки можно вечно.
Вселенная ведь бесконечна.
Спасибо всем нам за урок,
А главное, чтоб был он впрок!
Источник
Занятие 38. Работа идеального газа
В занятии 37 говорилось о том, что тепло, сообщённое идеальному газу, находящемуся в сосуде под поршнем, идёт на увеличение его внутренней энергии и на совершение газом работы против внешних сил (первый закон термодинамики):
Этот закон строго применим для идеального газа, находящегося в состоянии термодинамического равновесия (когда температура и давление одинаковы во всех частях объёма сосуда).
На следующем рисунке показана зависимость давления от объёма
идеального газа. Каждая точка графика соответствует равновесному состоянию газа при его переходе из начального равновесного состояния 1 в конечное равновесное состояние 2. Переход газа из одного равновесного состояния в другое называется процессом .
Процесс, состоящий из равновесных состояний называется равновесным или квазистатическим . Равновесный процесс является обратимым , то есть он может быть проведён в обратном направлении (от равновесного состояния 2 к состоянию 1).
Всякий реальный процесс связан с отклонением от равновесного, но чем медленнее он протекает, тем меньше его отклонение от равновесного.
При малом изменении объёма газа совершается малая работа
На рисунке она изображена малой заштрихованной площадью.
При увеличении объёма газа от начального до конечного совершённая газом работа численно равна всей заштрихованной площади.
Если газ переходит из состояния 1 в состояние 2 через другие промежуточные состояния (если график перехода другой), то он совершает другую работу (согласно рисунка, меньшую работу).
Таким образом, совершаемая газом работа зависит от характера процесса его перехода из состояния 1 в состояние 2.
При адиабатном расширении газа из состояния 1 давление падает быстрее, чем при изотермическом расширении, так как при адиабатном расширении температура газа уменьшается. Поэтому график адиабаты при расширении газа идёт ниже графика изотермы.
Если газ сжимать из состояния 1, то график адиабаты пройдёт выше графика изотермы из — за повышения температуры газа при адиабатном сжатии.
Подумайте над решением следующих задач:
Какую работу совершил моль идеального одноатомного газа при изобарическом нагревании, если его плотность уменьшилась в 2 раза? Начальная температура газа 300 К. Ответ: 2,5 кДж
При адиабатном расширении 1 кг азота совершена работа 300 Дж. На сколько градусов изменилась при этом температура газа? Ответ: понизилась на 0,4 К
Подпишитесь на канал. Сообщите школьникам и студентам о его существовании.
Предыдущая запись: задачи 1 — 3 к занятию 37
Следующая запись: задачи 1 — 4 к занятию 38
Ссылки на занятия по другим темам даны в Занятии 1 .
Источник
Как измениться давление газа при его расширении
В сосуде, объем которого можно изменять, находится идеальный газ. Как изменятся при адиабатическом увеличении объема сосуда следующие три величины: температура газа, его давление, концентрация молекул газа?
Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Температура газа | Давление газа | Концентрация молекул газа |
Пояснение. Для анализа изменений, которые возникнут в газе, необходимо воспользоваться первым началом термодинамики и формулой, которая связывает давление газа с концентрацией его молекул и температурой.
Согласно первому началу термодинамики, переданное газу тепло идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение работы против внешних сил: 
Газ расширяется, значит, он совершает положительную работу 
Процесс расширения адиабатический, следовательно, теплообмен с окружающей средой отсутствует 
Таким образом, внутренняя энергия уменьшается 
Внутренняя энергия идеального газа зависит только от температуры. При уменьшении внутренней энергии температура уменьшается. Масса газа в сосуде не изменяется, а объем увеличивается, следовательно, концентрация молекул газа уменьшается 
Давление связано с концентрацией молекул и температурой соотношением 
Таким образом, при адиабатическом увеличении объема газа давление газа уменьшается.
Источник