Термодинамика тарауындағы тақырыптарды оқытудағы сабақ жоспарлары

Тақырыбы: Ішкі энергия

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: дененің ішкі энергиясы ұғымын беру және ішкі энергияның өзгеру жағдайларын қарастыру; оқушылардың сұрау, талдау жасау қабілеттерін дамыту;.

2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.

3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі:жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау

Сабақтың әдіс-тәсілдері: Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.

Сабақтың көрнекіліктері: плақаттар, суреттер,

Сабақтың барысы:

І. ДК. Ұйымдастыру кезеңі:

1. Сәлемдесу;

2. Оқушыларды түгендеу;

3. Сынып бөлмесінің тазалығын тексеру;

4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);

5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.

А) теориялық білімдерін тексеру.

Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру.

Б) есептерін тексеру.

ІІІ.ДК Білімді жан-жақты тексеру./ ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.

1) Жеке молекуланың қозғалысы жөнінде не айтуға болады?

2) Суда еріген бояу бөлшектерінің қозғалыс траекториясы қандай? Неліктен?

3) Дене температурасы мен оның молекулаларының қозғалыс жылдамдықтары қалай байланысқан?

4) Жылулық қозғалыстың анықтамасын бер.Оның механикалық қозғалыстан ерекшелігі қандай?

5) Ғаздар, сұйыктар және қатты денелердегі жылулық қозғалысқа сипаттамабер.

6) Заттың ішкі құрылысы және жылулық қозғалыс жөніндегі білімнің маңызы неде?мысалдары(серіппелі және математикалық маятниктердің тербелістері)

V. ДК.Жаңа материалды меңгерту:

Сабақтағы негізгі ұғымдар.

Механикалық энергияжәне оның екі түрі: кинетикалық және потенциялдықэнергия.

Механикалық энергияның бір түрден екінші түрге айналуы. Осындай түрленулердің мысалдары(серіппелі және математикалық маятниктердің тербелістері).

Механикалық энергияның ішкі энергияға айналуы.Осы кезде дененің деформациялануы және қызуы.

Дененін ішкі энергиясы - денені кұрайтын барлық бөлшектердің қозғалысының кинетикалық энергиясы мен өзара әсерлесулерінің потенциялдықэнергияларының қосындысы. Ішкі знергия-скаляр шама.

Ішкі энергия дененің температурасы мен агреғаттык күйіне тәуелді. Ішкі энергия дененің орналасу жағдайына (дене тыныштықта ма, әлде қозғалыста бола ма) тәуелді емес.

Дененің толық энергиясы — механикалық және ішкі энергияларының косындысы кез- келген процестерде өзгермейді.

Температуранын артуынша қарай дененің ішкі энергиясы да артады, себебі молекулалардың орташа кинетикалык энергиясы артады. Температураның төмендеуіне қарай дененің ішкі энергиясы азаяды.

Бір молекуланың пөтенциалдык және кинетикалык энергиясының аздығы.

Денеде молекулалар саны көп болса, сәйкесінше ішкі энергиясы да көп болады.

Сутегінің бір молекуласының ішкі энергиясы өте аз (5-10~^!1Дж), ал 1 м³көлемдегі сутегінің ішкі энергиясы (140000 Дж).Осындай мөлшердегі энергия көмегімен массасы 5 т балғаны Зм биіктікке көтеруге болады.

Дененің ішкі энергиясы жұмыс атқарған кезде өзгереді.Егер денемен жұмыс атқарылса, онда дененің ішкі энергиясы артады.Дененің өзі жұмыс атқарса, онда дененін ішкі энергиясы кемиді.

ДененІң ішкі әпергиясын жылу берілу (жылу алмасу) арқылы да өзгертуге болады. Жылу алмасу температуралары әр түрлі денелер арасында жүреді.

Ішкі энергияны пайдаланудағы мәселелер. Тарихи мәліметтер.

Энергияұғымын 1807 жылы ағылшын ғалымы Томас Юнг енгізген. Кинетшалық энергия ұғымын ағылшын ғалымы Уипъям Томсон енгізген Мөтенциальдық энергия ұғымын неміс ғалымы Герман Гельмголъц енгізген.

VІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.

1) Өткен тақырып сұрақтарын талдау.

2)Қосымша кітаптардың сұрақтарын ауызша талдау.

VІІ. ДК. Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу:

VIІI.ДК. Бағалау. Үй тапсырмасын беру

Сабақ тақырыбы: Термодинамикадағы жұмыс.
Сабақ мақсаты: а)термодинамикадағы жұмысты меңгеруге жылу мөлшерін
есептеуге жаттығу.
ә)Жеке тұлғаны дамыту: талдау,салыстыру қабілеттерін
дамыта отырып ең негізгісін, мазмұнын ажырату.
б)Оқушылардың табиғаттағы жылу құбылысын бақылау,
зерттеу қабілеттерінің дамуына ықпал ету.
Сабақ көрнекілігі: Схема, калориметр
Сабақ типі: Консултация,көмек сабақ
Әдіс-тәсілдер: баяндау, сұрақ-жауап,есеп шығару.
I.Өтілген тақырып бойынша оқушылардың білім-білік дағдысының
қалыптасуын тексеру. 1.Ішкі энергия деген не? 2.Ішкі энергияны өзгерту үшін қандай параметрді өзгерту керек? 3.Ішкі энергияның формуласы? 4.Жылу мөлшері деп нені айтады? 5.Жұмыс деген не? 6.Термодинамиканың I заңы? 7.Мәңгі қозғалтқыштар болуы мүмкін бе?
II.Жаңа сабақты өз бетінше меңгеру:
а) Оқушылар өз бетінше механикадағы формула А=FScosx
Термодинамикадағы цилиндрдің ішіндегі поршеньнің қозғалысын зерттеп,
термодинамиканың жұмысының формуласын A= P (⋁_(2-)▒⋁_1▒) қорытып
шығарады және оны график арқылы анықтауға мүмкіндік алады.
Әр процестегі термодинамиканың жұмысы туралы мәлімдейді.
ә) Жылулық құбылыстарды қайталау арқылы жұмыс мөлшерінің
формулаларын еске түсіреді.
Q=cm∆t, Q= λ m Q=rm, Q= qm формулаларының мағынасын қайталап, жылу баланс теңдеуін, жылудың өлшем бірлігін еске түсіру. 〖Q_1+〗⁡〖Q_2 〗+Q_3+….+Q_n=0 жылулық жүйеде.
б) калориметрдің құрылысы,жұмысы көрсетіледі.
в) жылу құбылыстарын сипатайтын шамалардың таңбасы,өлшем бірлігі,
формуласы, мағынасын қайталау.
Q-жылу мөлшері С-меншікті жылу сыйымдылығы. t_1, t_2 - бастапқы, соңғы орналасқан температуралар.
С=Q/(〖(t〗_1-t_2)) Дж⁄кг °С
С=сm тұтас дененің жылу сыйымдылығы. Өлшем бірлігі Дж⁄К
III. Өтілген тақырыпты бекіту
Венн диаграммасы «Ішкі энергияның өзгеру тәсілдері».

жұмыс істеу ←∆U ішкі жылу мөлшері.
энергия өзгеруі→
A=p∆V - термодинамикалық жұмыс.
Есеп шығару үлгісін талдау

IV. Үйге тапсырма беру

V. Қорытындылау.

Сабақ тақырыбы: Жылу мөлшері

Сабақтың мақсаты:

1. Білімділік мақсаты: жылу мөлшері ұғымын беру және оның қандай шамаларға тәуелді екенін айқындау;жаңа физикалық шама заттың меншікті жылу сыйымдылығы және оның өлшем бірліктеріи енгізу.

2. Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны бақылау.

3. Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке, табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі:жаңа білімді қалыптастыру, жалпылау

Сабақтың әдіс-тәсілдері: Әңгіме, лекция, дискуссия, кітаппен жұмыс.

Сабақтың көрнекіліктері: плақаттар, суреттер,

Сабақтың барысы:

І. ДК. Ұйымдастыру кезеңі:

1. Сәлемдесу;

2. Оқушыларды түгендеу;

3. Сынып бөлмесінің тазалығын тексеру;

4. Оқушылардың сабаққа дайындығын тексеру (жұмыс орны, отырыстары, сыртқы түрлері);

5. Оқушылардың назарын сабаққа аудару.

ІІ. ДК. Үй тапсырмасын тексеру, қайталау.

А) теориялық білімдерін тексеру.

Ә) практикалық тапсырмаларын тексеру.

Б) есептерін тексеру.

ІІІ. Білімді жан-жақты тексеру.

ІV. ДК. Жаңа материалды қабылдауға әзірлік, мақсат қою.

1) Дененің ішкі энергиясы дегеніміз не?

2)Дененің ішкі энергиясын өзгерту әдістері.

3)Жылу берілу түрлері.

4)Жылу берілу кезінде энергияның бір денеден екінші денеге өтуі.

5) Ішкі энергияларын салыстыр:

а) т₁ > т₂

б)t₁>t _г

В) r₁ > r₂

V. Жаңа материалды меңгерту:

Сабақтағы негізгі ұғымдар.

Жылу берілу (жьшу өткізгіштік, конвекция және сәулслену) кезінде бір денеден екінші денеге энергияның берілуі. Жылу мөлшері-жылу берілу кезінде дененің алған немесе жоғалтқан энергиясы.

Денеге берілетін энергияның қандай шамаларға тәуелді болатынын айқындау (тәжірибелер көрсету) Денеге берілетін жылу мөлшері: дене температурасының өзгеру шамасына, дененің массасына, затгьщ тегіне тәуелді болады.

Салқындаған дененің қоршаған ортаға жылуын беруі.

Жылу мөлшерінің өлшем бірліктері-джоуль (Дж), килоджоуль (кДж). Жылу мөлшерінің тарихи өлшем бірлігі-1 калория (1 кал=4,19Дж =*4,2Дж) 1 ккал =1000 кал = 4190 Дж «4200 Дж т 4,2 кДж. 1кг заттың температурасын 1⁰С-қа өзгерту үшін қажетті жылу мөлшерінің заттың тегіне тәуелділігі.

с- заттың меншікті жылу сыйымдылығы, яғни массасы 1 кг заттың температурасын 1°С-қа өзгерту үшін қажетті жылу мөлшері. Өлшем бірлігі -ДЖ/кг* ⁰С

Заттың меншікті жылу сыйымдылығының физикалык мәнін ашып көрсету (мысалы, қорғасынның жылу сыйымдылығы 140 ДЖ/кг*⁰С Бұл массасы 1кг қорғасынның температурасын 1°С-қа өзгерту үшін 140Дж жылу мөлшері кажет дегенді білдіреді.

Әртүрлі заттардың меншікті жылу сыйымдылықтарын салыстыру(кесте бойынша).

Әртүрлі агреғаттық күйлерде заттың жылу сыйымдылығының мәнінің әртүрлі болуы (мысал ретінде, су мен му.з, қатты және сұйық күйдегі алюминий), мұздың меншікті жылу сыйымдылығы 2100 ДЖ/кг* ⁰С, ал судың меншікті жылусыйымдылығы 4200 ДЖ/кг* ⁰С. Судың меншікті жылу сыйымдылығының үлкен болуы жылыту жүйелерінде пайдаланылады; жергілікті жердін климатына әсер етеді.

Денені қыздыруға қажетті немесе ол суығанда бөлінетін жылу мөлшерін есептеу Q=cm(t₂ -t₁)

Мұндағы t₁ -дененің бастапкы, t _г -дененің соңғы температурасы.

VІ. Оқытылып отырған оқу материалын қабылдаудағы оқушы түсінігін тексеру.

1) Өткен тақырып сұрақтарын талдау.

2)Қысқаша тест.

1) Ыдыстағы суық суға қыздырылған шар салынды. Көрсетілген физикалық шамалардың қайсысы шарды салғаннан кейін артады, қайсысы азаядынемесе өзгермейді?

I. Шардың массасы 1. Артады

II. Судың массасы 2.Кемиді
Ш.Шардың көлемІ 3. Өзгермейді
ІV.Судың көлемі

V.Су молекулаларының қозғалысынын орташа жылдамдығы

VІІ. Оқытылып отырған оқу материалын бекіту немесе дағдыландыру жұмыстарын жүргізу.

5,6-жаттығуларды орындау

VIІI. Бағалау. Үй тапсырмасын беру: §9,10; 5,6-жаттығу.