Исследование изопроцессов в газах с помощью лабораторного набора компании эдустронг

Спецвыпуск

Исследование изопроцессов в газах с помощью
лабораторного набора «Компании Эдустронг»

··· Приёмы и находки ···

А.В.ХЕЙЛО,
с. Старомарьевка, Ставропольский кр.

Исследование изопроцессов в газах
с помощью лабораторного набора «Компании
Эдустронг»

Недавно наша школа приобрела ряд
комплектов лабораторного набора «Исследование
изопроцессов в газах», выпускаемого ООО
«Компания Эдустронг» (www.edustrong.ru),
г. Москва, и специально предназначенного для
лабораторного исследования изотермического,
изобарного и изохорного процессов в газах. С его
помощью я и поставил три лабораторные работы.

I. Изучение изотермического процесса в
газе

Цель работы: экспериментально
проверить справедливость закона Бойля–Мариотта
путём сравнения параметров газа в двух
термодинамических состояниях.

Оборудование: лабораторный набор (с
манометром) – на парту, барометр – один на класс.

Теоретическое обоснование

Закон Бойля–Мариотта p₁V₁
= p₂V₂ определяет взаимосвязь
давления и объёма газа данной массы при
постоянной температуре. Чтобы убедиться в
справедливости закона, достаточно измерить
давления p₁ и p₂ газа и его
объёмы V₁ и V₂ в двух
состояниях. Объём можно выражать в СИ, т.е. в
кубических метрах, а давление – в мм рт.ст.

Порядок выполнения работы

1. Соберите установку по рисунку (см.
фото выше).

2. Установите поршень шприца на деление
10 мл. В этом случае объём воздуха в системе 70 мл, в
сосуде 55 мл, в шприце 10 мл, в трубках 5 мл.
Поставьте зажим. Занесите объём V₁ в
таблицу.

3. С помощью барометра определите
атмосферное давление. Занесите данные p₁
= p_а в таблицу.

4. Переместите поршень шприца до
деления 6 мл и с помощью манометра определите
избыточное над атмосферным давление. Объём
воздуха в системе уменьшился на 4 мл и стал равен V₂
= 66 мл, давление увеличилось до p₂ = p₁
+ p_и. Занесите эти данные в таблицу.

5. Переместите поршень шприца до
деления 2 мл и опять определите избыточное над
атмосферным давление. Занесите значения V₃
и p₃ = p₁ + p_и‘
в таблицу.

6. Для каждого состояния рассчитайте p
· V.

7. Определите, на сколько процентов
величины pV отличаются друг от друга.

8. Какой вывод следует сделать, сравнив p₁V₁,
p₂V₂ и p₃V₃?

II. Изучение изобарного процесса в
газах

Цель работы: экспериментально
проверить справедливость закона Гей-Люссака
путём сравнения параметров газа в двух
термодинамических состояниях.

Оборудование: лабораторный набор,
термометр, стакан с горячей водой.

Теоретическое обоснование

Чтобы проверить закон Гей-Люссака   достаточно
измерить объём и температуру газа в двух
состояниях при постоянном давлении.

Порядок выполнения работы

1. Из деталей набора соберите систему
(см. фото).

2. Определите температуру воздуха в
комнате t₁.

3. Сняв зажим, установите поршень
шприца на отметку 2 мл. Это соответствует объёму
воздуха в системе V₁ = 62 мл.

4. Для получения второго состояния
поставьте зажим и опустите термометр и шприц в
стакан с горячей водой. Выдвигайте поршень,
увеличивая объём воздуха, до тех пор, пока
стрелка манометра не вернётся к нулевому
делению, которое соответствует атмосферному
давлению. Определите V₂ и t₂.

5. Данные измерений и расчётов занесите
в таблицу.

6. Вычислите отношения относительные (₁ и ₂) и абсолютные (₁ и ₂) погрешности:

(Погрешность измерения объёма с учётом
соединительных трубок определена изготовителем
набора и не превышает 1 мл.)

7. Определите интервалы отношений с учётом
погрешностей:

8. Сравните интервалы и сделайте вывод
о справедливости закона Гей-Люссака. (Интервалы
перекрываются, значит, отношения объёмов и
температур при данной относительной погрешности
измерений одинаковы, что подтверждает
справедливость закона Гей-Люссака.)

III. «Изучение изохорного процесса в
газе»

(Лабораторная работа проводится
аналогично. Её полное описание приведено в
рубрике «Дополнительные материалы» к № 11 на
сайте газеты http://fiz.1september.ru.
– Ред.)

Литература

1. Руководство по эксплуатации
лабораторного набора «Исследование
изопроцессов в газах» (ООО «Компания Эдустронг»
г. Москва).

2. Практикум по физике в средней школе: Под ред.
В.А.Бурова, Ю.И.Дика. – М.: Просвещение, 1987.

Лабораторная работа №6 «Изучение изопроцессов в газе»

10 класс, физико — математический профиль.

ЦЕЛЬ: Обеспечить выполнение обучающимися, экспериментальных исследований изопроцессов в газах при помощи современного оборудования LabQuest 2.

ЗАДАЧИ УРОКА:

-Провести ряд экспериментов, каждый из которых иллюстрирует газовый закон.

-Произвести вычисления , необходимые для определения газового закона в каждом опыте Из ваших результатов вывести единое математическое соотношение для давления , объема, температуры и при обсуждении работы доказать справедливость законов.

-Развивать исследовательскую и творческую деятельность обучающихся, которая активизирует познавательные интересы.

— Добиваться последовательности и аккуратности записи результатов при экспериментальных исследованиях и формирование навыков работы в команде.

Оборудование:

Компьютерный интерфейс LabQuest 2

Компьютер

Датчик давления

Датчик темтературы

20-мл газовый шприц

Пластиковые трубки с двумя соединителями с наконечниками Люера

Резиновая пробка с двухходовым клапаном

Контейнер большого объема для водяной бани ( 10см диаметр и 25 см длинной)

125-мл колба Эрленмейера

Горячая плитка

Лед

100-мл мерный цилиндр

Планируемые результаты обучения:

Обучающиеся должны уметь составлять гипотезу, проводить эксперимент и делать выводы.

Организационные формы: работа в группах, самостоятельная поисковая работа.

Ход урока

Ориентировочно-мотивационный этап.(3 мин)

Окружающий нас воздух настолько нам необходим и привычен, что о нем мы вспоминаем в ситуациях, когда его не хватает. Действительно, что воздух- это наша среда обитания и необходимый фактор нашей жизнедеятельности .Воздухом мы дышим и получаем для организма кислород, воздух нас охлаждает и нагревает , переносит влагу и удивительные ароматы цветов. Для описания многих свойств воздуха и других газов используется модель идеального газ, в которой молекулы или атомы газов рассматриваются как упругие шары, которые находятся в постоянном хаотическом движении и обмениваются энергией при упругих столкновениях. Состояние данной массы газа однозначно определяется заданием любых пар макроскопических параметров: (P,V) (P,T) (V,T).Процессы взаимного изменения этих пар параметров при неизменном третьем называются изопроцессами. Теоретически мы с вами эти процессы уже изучили, сегодня мы докажем эти зависимости через ряд экспериментов.

При подготовке к уроку учащиеся выбирают карточки по форме ( квадрат –группа1, прямоугольник- группа 2, треугольник- группа 3) Назначаются два эксперта (отлично владеющие теорией и практикой предстоящего эксперимента, которые будут выполнять роль помощников учителя во время урока)

Операционно-исполнительный этап.(25-30 мин)

На уроке рассаживаются в зависимости от выбранной фигуры. (на столах приготовлен материал для выполнение лабораторной работы ,без интерфейса. После знакомства с теорией и оборудованием , выдвижения гипотезы, составления плана действий по доказательству или опровержению гипотезы , каждый вносит свой вклад . )

Обучаемые в одной группе оформляют общее исследование на уроке, а дома каждый из них сделает индивидуальный отчет. Для каждой группы выделяется время работы с интерфейсом , в режиме не более 10 мин на снятие данных, их графический анализ и распечатку, а также сохранения информации для защиты.

Этап закрепления и применения изученного(10-15мин)

Для защиты предоставляется проект, отражающий основные моменты работы .Цель, гипотеза, результаты работы, выводы, графическое подтверждение -3-4мин на каждую группу.

Рефлексия, эксперты ставят оценку группе и каждый сам оценивает себя в группе ( итоговая оценка выводиться из трех , эксперта ,учителя и ученика)

Д/з: сделать индивидуальный отчет по лабораторной работе.

Графики.

Приложения к уроку 1.

Компетентностно – ориентированное задание для группы 1.

Стимул-Проводя ряд опытов, каждый из которых иллюстрирует определенный газовый закон, используя оборудование и материалы для каждого опыта вы экспериментально будете исследовать три свойства газов: давление , объем, температура. Собирая оборудование , проводя тестирование и анализируя ваши данные и наблюдения , вы сможете описать газовые законы как качественно, так и математически.

Копетенция- информационная, коммуникативная

Теория

Изопроцессы

Изопроцессы — это процессы, протекающие при неизменном значении одного из макроскопических параметров (р, V, Т).

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.

Изотермический процесс описывает закон Бойля- Мариотта, открытый в 1861 г. английским ученым Р. Бой-лем (1627-1691) и в 1876 г. французским ученым Э. Мари-оттом (1620-1684). При постоянной массе газа pV = const.

Для газа данной массы произведение давления на его объем постоянно, если температура не меняется.

Графики изотермического процесса в координатах р-V; р-Т; V-Т имеют следующий вид (рис. 27):

Задание1

Составить 3 контрольных вопроса по теме.

Задание2

Вам нужно выбрать наилучший способ проведения испытания , поэтому следует составить план , в соответствии с выдвинутой гипотезой. Вы можете проводить испытания без сбора данных , чтобы наблюдать , как протекает эксперимент .

В опыте вы будете исследовать соотношение между двумя из четырех переменных, а остальные две будут константами. В предварительном задании постройте график , который описывает вашу гипотезу относительно математического соотношения между двумя переменными .

Исследуйте зависимость между давлением и объемом. Можете использовать предложенный план проведения эксперимента или составить свой.

1. Наденьте защитные очки.

2. Разместите поршень пластикового 20-мл шприца так, чтобы в цилиндре его находился измеряемый объем воздуха. Прикрепите шприц к клапану датчика давления газа.( фото 1)Посмотрите на объем на переднем крае внутреннего черного кольца на поршне шприца.

3. Подключите датчик давления газа к каналу 1 интерфейса и интерфейс – к компьютеру

4. Запустите программу Logger Pro на вашем компьтере. На экране интерфейса отобразятся каналы датчиков.

5. Измерьте давление воздуха в шприце при разных объемах. Распечатайте график и данные. Лучшие результаты получаются при сборе по меньшей мере 6 точек данных.

Анализ данных

Для опыта напишите уравнение с использованием двух переменных и и константы пропорциональности.

Рассчитайте костанту , для каждого газового закона, которые вы исследовали. Это значение может быть средним для каждой пары данных опыта. Попробуйте объяснить как вы получили ваш результат

Фото1.

Возможный вариант отчета.

Группа 2.

Компетентностно – ориентированное задание для группы 2.

Стимул-Проводя ряд опытов, каждый из которых иллюстрирует определенный газовый закон, используя оборудование и материалы для каждого опыта вы экспериментально будете исследовать три свойства газов: давление , объем, температура. Собирая оборудование , проводя тестирование и анализируя ваши данные и наблюдения , вы сможете описать газовые законы как качественно, так и математически.

Копетенция- информационная, коммуникативная

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называется изохорным. Из уравнения Менделеева-Клапейрона можно записать:

Для данной массы газа отношение давления к температуре постоянно, если его объем не меняется. Графики изохорного процесса в координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (см. рис. 29). Этот закон был установлен экспериментально в 1787 г. Ж. Шарлем (1746-1823).

Задание 1.

Составить 3 контрольных вопроса по теме.

Задание 2. Можете использовать предложенный план проведения эксперимента или составить свой.

1.В данном опыте вы должны исследовать соотношение между абсолютной температурой газа и давлением. С помощью аппарата, показанного на фото 2.вы должны поместить колбу Эрленмейера , содержащую образец газа ,в водяную ванну и изменять температуру ванны.

2.Подключите датчик давления газа к каналу 1, а датчик температуры- к каналу 2 интерфейса.

3. Соберите установку , показанную на фото . Следите , чтобы все соединения были газонепроницаемы. Проверьте , чтобы резиновая пробка и горлышко колбы были сухими, затем плотно закройте её.

4.В новом файле соберите пары данных одновременно с датчиков давления и температуры при разных её значениях.

5.Помещайте водяную баню в большие контейнеры по мере необходимости. Распечатайте график и данные.

Анализ данных

Для опыта напишите уравнение с использованием двух переменных и иконстанты пропорциональности.

Рассчитайте костанту , для каждого газового закона, которые вы исследовали. Это значение может быть средним для каждой пары данных опыта.

Попробуйте обьяснить как вы получили ваш результат

Фото2.

Группа 3.

Компетентностно – ориентированное задание для группы 3.

Стимул-Проводя ряд опытов, каждый из которых иллюстрирует определенный газовый закон, используя оборудование и материалы для каждого опыта вы экспериментально будете исследовать три свойства газов: давление , объем, температура. Собирая оборудование , проводя тестирование и анализируя ваши данные и наблюдения , вы сможете описать газовые законы как качественно, так и математически.

Копетенция-информационная,коммуникативная

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным. Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что при

постоянной массе газа

Для данной массы газа отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется.

Этот закон был установлен экспериментально в 1802 г. французским ученым Ж. Гей-Люссаком (1778-1850).

Графики изобарического процесса в координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (рис. 28):

Задание 1.

Составить 3 контрольных вопроса по теме.

Задание 2.

В данном опыте вы должны исследовать соотношение между объемом образца газа и абсолютной температурой газа. Можете использовать предложенный план проведения эксперимента или составить свой.

С помощью установки, показанного на фото 3. поместить колбу Эрленмейера ,в водяную ванну и изменять ее температуру .Помните:

1.Если вы начинаете с холодной воды, установите поршень шприца на отметку 0мл. Это позволит объему газа увеличиваться в более теплой ванне.

Температуру водяной ванны нельзя увеличивать более 30-40 градусов от начальной.

Даже если вы не строите график давления , важно отслеживать , чтобы оно оставалось постоянным.

Важно знать общий объем воздуха в колбе и шприце. Объем колбы, до донышка резиновой пробки, нужно точно измерить с помощью мерного цилиндра. Для определённого объема трубок( от пробки до корпуса датчика давления газа) , а также в клапане под днищем шприца используйте значение 4мл.

2.Следите чтобы датчик давления газа был подключен к каналу 1, а датчик температуры- к каналу 2 интерфейса.

3.Соберите установку как на фото 4.. Следите , чтобы резиновая пробка и горлышко колбы были сухими , плотно закрывайте её. Уровень воды должен быть по меньшей мере таким же , как у замкнутого воздуха в шприце.

4.Соберите данные об объеме при нескольких разных температурах. Устанавливайте водяную баню в большие контейнера по мере необходимости , начиная с ледяной воды и до теплой. Распечатайте график и данные.

Анализ данных

Для опыта напишите уравнение с использованием двух переменных и и константы пропорциональности.

Рассчитайте костанту , для каждого газового закона, которые вы исследовали. Это значение может быть средним для каждой пары данных опыта. Попробуйте объяснить как вы получили ваш результат

Фото 3.

Приложение2.

Критерии самооценки работы в группе

Критерии  общей оценки группы

Лабораторная работа № 5

Тема: Исследование изопроцессов в газах.

Цель работы: на опыте проверить изотермический, изохорический и изобарного процессов в газах.

Оборудование: пластиковый сосуд, Медицинский манометр, шприц, зажимы, тройник, трубка ПВХ, термометр, барометр, стакан.

Теория: Газовые законы.

Давление (p), объем (V) и температура (T) являются основными параметрами состояния газа. Всякое изменение состояния газа называется термодинамическим процессом. Термодинамические процессы, протекающие в газе постоянной массы при неизменном значении одного из параметров состояния газа, называются изопроцессами. Изопроцессы являются идеализированной моделью реального процесса в газе.

Изотермический процесс (T = const)

Изотермическим процессом называются изменения состояния газа, протекающие при постоянной температуре. Изотермический процесс в идеальном газе подчиняется закону Бойля-Мариотта: Для газа данной массы произведение давления газа на его объем постоянно, если температура газа не меняется.

Формулу закона можно записать иначе где — параметры газа в разные моменты времени

Изобарный процесс (p =const)

Изобарным процессом называются изменения состояния газа, протекающие при постоянном давлении. Изобарный процесс в идеальном газе подчиняется закону Гей-Люссака:

Для газа данной массы отношение объема газа к его температуре постоянно, если давление газа не меняется. Формулу закона можно записать иначе где — параметры газа в разные моменты времени.

Изохорный процесс (V = const)

Изохорным процессом называются изменения состояния газа, протекающие при постоянном объеме. Изохорный процесс в идеальном газе подчиняется закону Шарля:

Для газа данной массы отношение давления газа к его температуре постоянно, если объем газа не меняется. Формулу закона можно записать иначе где — параметры газа в разные моменты времени

Схема установки

Указание к работе:

1.Изучение изотермического процесса

Открыть зажимы 1,2 и вывести поршень шприца в положение полного объема(10 мл). В этом случае воздух в сосуде сообщается с атмосферой, его температура и давление равны атмосферному.

Зафиксировать по барометру анероиду в кабинете атмосферное давление, а по показаниям термометра температуру воздуха.

Закрыть зажим 2 и, постепенно вводя поршень, зафиксировать показания приборов, занося их в таблицу

После определения объема воздуха и его давления в каждом опыте рассчитайте их произведения.

Сравните результаты расчетов и сделайте вывод о выполнении закона Бойля-Мариотта

2.Изучение изобарного процесса

Открыть зажимы 1,2 установить поршень на делении 2мл, и закрыть зажим 2. Плавным перемещением поршня установить на манометре давление , например 30 мм.рт.ст.

Измерьте температуру окружающей среды и объем воздуха в замкнутой системе, заполните таблицу:

Поместите в стакан с горячей водой сосуд и термометр, снять показание термометра когда воздух в сосуде достаточно прогреется. Следить за показанием манометра, что бы показания оставались постоянными (регулируя штоком шприца).

По данным таблицы сделайте расчеты и убедитесь в справедливости закона Гей-Люссака.

3. Изучение изохорного процесса

Выжать воздух из шприца и пережать трубку зажимом 1. Убедится в нулевых показаниях монометра, пережать трубку зажимом 2.

Измерить температуру окружающей среды, а барометром атмосферное давление.

Поместить в стакан с горячей водой сосуд и термометр. Снять показания термометра и манометра после прогрева воздуха в сосуде, занести результаты в таблицу.

По данным таблицы и расчетам, проделанным по формуле, убедитесь в справедливости закона Шарля

Учитель  физики КГУ «Гимназии № 5 акимата г.Шахтинска»
Антощук Л.Г.

Лабораторная работа   «Изучение изотермического процесса в
газе»

10 класс, физико- математический профиль.

ЦЕЛЬ:   Обеспечить выполнение обучающимися экспериментальных
исследований изопроцессов в газах.

            ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ  УРОКА:

1)  Сделать экспериментальную проверку закона Бойля- Мариотта
путем сравнения параметров газа в двух термических состояниях..

2)  Продолжить формирование навыков и умений работать с
графиками изопроцессов.

3)  В результате обсуждения результатов работы доказать
справедливость закона Бойля- Мариотта.

 РАЗВИВАЮЩИЕ ЗАДАЧИ:

1)  Развивать исследовательскую и творческую деятельность
обучающихся, которая активизирует познавательные интересы учеников.

 ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ:

1)  Добиваться последовательности и аккуратности записи
результатов  при экспериментальных исследованиях. 2) Формирование навыков
работы в команде.

 Ход урока

1.       Огр момент.
Объяснение критерий  и дискриптора   При подготовке к уроку  учащиеся  выбирают
карточки по форме  цвету.  ( квадрат –группа теоретиков , прямоугольник- группа
практиков, треугольник- группа аналитиков , круг- группа экспертов  )

2.       Рассаживаются 
в зависимости от выбранной фигуры. (на столах приготовлен материал для изучения
данной группы)-10 мин

3.       Переход 
учащихся в новую группу по цвету ( выполнение работы  лабораторной каждый
вносит  свой вклад все заносят свои данные в таблицу.  Теоретик объясняет
теорию , практик выполнят работу, аналитик вычисляет погрешности . Эксперт
готовит защиту .) ( Экспертов можно подготовить заранее )-15мин

4.       Физ минутка
-2-3 мин

5.       Защита-10

6.       Рефлексия 
эксперты ставят оценку группе и каждый сам оценивает себя в группе ( итоговая
оценка  выводиться из трех двух эксперта и учителя)

Приложения 
к уроку

 Теория

Изопроцессы

Изопроцессы — это процессы,
протекающие при неизменном значении одного из макроскопических параметров (р,
V, Т).

Процесс изменения состояния
термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре
называют изотермическим.

Изотермический процесс описывает закон
Бойля- Мариотта, открытый в 1861 г. английским ученым Р. Бой-лем (1627-1691) и
в 1876 г. французским ученым Э. Мари-оттом (1620-1684). При постоянной массе
газа pV = const.

Для газа данной массы произведение
давления на его объем постоянно, если температура не меняется.

Графики изотермического процесса в
координатах р-V; р-Т; V-Т имеют следующий вид (рис. 27):

Процесс изменения состояния
термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным. Из
уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что при

постоянной массе газа

Для данной массы газа отношение объема к
температуре постоянно, если давление газа не меняется.

Этот закон был установлен
экспериментально в 1802 г. французским ученым Ж. Гей-Люссаком (1778-1850).

Графики изобарического процесса в
координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (рис. 28):

Процесс изменения состояния
термодинамической системы при постоянном объеме называется изохорным. Из
уравнения Менделеева-Клапейрона можно записать:

Для данной массы газа отношение давления
к температуре постоянно, если его объем не меняется. Графики изохорного
процесса в координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (см. рис. 29). Этот
закон был установлен экспериментально в 1787 г. Ж. Шарлем (1746-1823).

 Практическая часть

 Аналитическая часть

Приложение -2

Критерии оценки лабораторных работ

Критерий Е Дескрипторы
1.Учащийся не достиг ни одного из критериев, перечисленных ниже0

2.Учащийся не умеет самостоятельно собирать и записывать данные, при
необходимости не использует соответствующий перевод в СИ -1

3.Учащийся допускает ошибки при сборе и записи данных, при необходимости не
использует соответствующий перевод в СИ-2 

4.Учащийся допускает ошибки при сборе и записи данных, при необходимости
использует соответствующий перевод в СИ, с помощью учителя систематизирует
данные в виде схем и таблиц, анализирует результат и делает вывод.-3 

4.Учащийся правильно собирает и записывает данные, при необходимости используя
соответствующий перевод в СИ, с помощью учителя систематизирует данные в виде
схем и таблиц, анализирует результат и делает вывод.-4 

5.Учащийся правильно сформулировал цель работы, перечислил все необходимое для
работы оборудование, указал физическую величину, которую необходимо измерить,
начертил схему экспериментальной установки описал все возможные действия,
правильно собирает и записывает данные, систематизирует данные в виде схем и
таблиц, анализирует результат и делает вывод с небольшой помощью учителя.-5 

6.Учащийся правильно сформулировал цель работы, перечислил все необходимое для
работы оборудование, указал физическую величину, которую необходимо измерить,
начертил схему экспериментальной установки, описал все возможные действия,
правильно собирает и записывает данные, систематизирует данные в виде схем и
таблиц, вычисляют погрешность приборов для уточнения результатов, что приводит
к лучшей обработке данных, анализирует результат и делает самостоятельный
вывод.- 6 

Критерий FДескрипторы 

Учащийся не достиг ни одного из критериев, перечисленных ниже-0 

Учащийся не правильно использует лабораторное оборудование, соблюдая технику
безопасности, не умеет самостоятельно проводить наблюдения и измерения. -1 

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, но получает
необходимые результаты при наблюдениях и измерениях, соблюдая технику
безопасности с ошибками в измерениях.-2 

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, получает необходимые
результаты при наблюдениях и измерениях с помощью учителя, соблюдая технику
безопасности, но допускает незначительные ошибки в вычислениях.-3 

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, получает необходимые
результаты при наблюдениях и измерениях с помощью учителя, экспериментальную установку
собирает- 4 

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, , экспериментальную
установку собирает самостоятельно, соблюдая технику безопасности, точно
описывает результаты эксперимента, делает правильные выводы .- 5 

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование термометр, калориметр,
получает необходимые результаты при наблюдениях и измерениях, соблюдая технику
безопасности, во взаимном сотрудничестве с другими учащимися, точно описывает
результаты эксперимента, делает правильные самостоятельные выводы.-6 

10-12-5

7-10-4

4-6-3

0-3-2

Критерии самооценки работы в группе

Критерии  общей оценки группы

Поделитесь с коллегами:

Учитель физики КГУ «Гимназии № 5 акимата г.Шахтинска» Антощук Л.Г.

Лабораторная работа «Изучение изотермического процесса в газе»

10 класс, физико- математический профиль.

ЦЕЛЬ: Обеспечить выполнение обучающимися экспериментальных исследований изопроцессов в газах.

ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ УРОКА:

1) Сделать экспериментальную проверку закона Бойля- Мариотта путем сравнения параметров газа в двух термических состояниях..

2) Продолжить формирование навыков и умений работать с графиками изопроцессов.

3) В результате обсуждения результатов работы доказать справедливость закона Бойля- Мариотта.

РАЗВИВАЮЩИЕ ЗАДАЧИ:

1) Развивать исследовательскую и творческую деятельность обучающихся, которая активизирует познавательные интересы учеников.

ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ:

1) Добиваться последовательности и аккуратности записи результатов при экспериментальных исследованиях. 2) Формирование навыков работы в команде.

Ход урока

1. Огр момент. Объяснение критерий и дискриптора При подготовке к уроку учащиеся выбирают карточки по форме цвету. ( квадрат -группа теоретиков , прямоугольник- группа практиков, треугольник- группа аналитиков , круг- группа экспертов )

2. Рассаживаются в зависимости от выбранной фигуры. (на столах приготовлен материал для изучения данной группы)-10 мин

3. Переход учащихся в новую группу по цвету ( выполнение работы лабораторной каждый вносит свой вклад все заносят свои данные в таблицу. Теоретик объясняет теорию , практик выполнят работу, аналитик вычисляет погрешности . Эксперт готовит защиту .) ( Экспертов можно подготовить заранее )-15мин

4. Физ минутка -2-3 мин

5. Защита-10

6. Рефлексия эксперты ставят оценку группе и каждый сам оценивает себя в группе ( итоговая оценка выводиться из трех двух эксперта и учителя)

Оценка эксперта

Оценка учителя

Средний бал

Приложения к уроку

Теория

Изопроцессы

Изопроцессы — это процессы, протекающие при неизменном значении одного из макроскопических параметров (р, V, Т).

Процесс изменения состояния термодинамической системы макроскопических тел при постоянной температуре называют изотермическим.

Изотермический процесс описывает закон Бойля- Мариотта, открытый в 1861 г. английским ученым Р. Бой-лем (1627-1691) и в 1876 г. французским ученым Э. Мари-оттом (1620-1684). При постоянной массе газа pV = const.

Для газа данной массы произведение давления на его объем постоянно, если температура не меняется.

Графики изотермического процесса в координатах р-V; р-Т; V-Т имеют следующий вид (рис. 27):

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называется изобарным. Из уравнения Менделеева-Клапейрона следует, что при

постоянной массе газа

Для данной массы газа отношение объема к температуре постоянно, если давление газа не меняется.

Этот закон был установлен экспериментально в 1802 г. французским ученым Ж. Гей-Люссаком (1778-1850).

Графики изобарического процесса в координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (рис. 28):

Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называется изохорным. Из уравнения Менделеева-Клапейрона можно записать:

Для данной массы газа отношение давления к температуре постоянно, если его объем не меняется. Графики изохорного процесса в координатах р-V; V-Т; р-Т имеют следующий вид (см. рис. 29). Этот закон был установлен экспериментально в 1787 г. Ж. Шарлем (1746-1823).

Практическая часть

Аналитическая часть

Приложение -2

Критерии оценки лабораторных работ

Критерий Е Дескрипторы
1.Учащийся не достиг ни одного из критериев, перечисленных ниже0

2.Учащийся не умеет самостоятельно собирать и записывать данные, при необходимости не использует соответствующий перевод в СИ -1

3.Учащийся допускает ошибки при сборе и записи данных, при необходимости не использует соответствующий перевод в СИ-2

4.Учащийся допускает ошибки при сборе и записи данных, при необходимости использует соответствующий перевод в СИ, с помощью учителя систематизирует данные в виде схем и таблиц, анализирует результат и делает вывод.-3

4.Учащийся правильно собирает и записывает данные, при необходимости используя соответствующий перевод в СИ, с помощью учителя систематизирует данные в виде схем и таблиц, анализирует результат и делает вывод.-4

5.Учащийся правильно сформулировал цель работы, перечислил все необходимое для работы оборудование, указал физическую величину, которую необходимо измерить, начертил схему экспериментальной установки описал все возможные действия, правильно собирает и записывает данные, систематизирует данные в виде схем и таблиц, анализирует результат и делает вывод с небольшой помощью учителя.-5

6.Учащийся правильно сформулировал цель работы, перечислил все необходимое для работы оборудование, указал физическую величину, которую необходимо измерить, начертил схему экспериментальной установки, описал все возможные действия, правильно собирает и записывает данные, систематизирует данные в виде схем и таблиц, вычисляют погрешность приборов для уточнения результатов, что приводит к лучшей обработке данных, анализирует результат и делает самостоятельный вывод.- 6

Критерий FДескрипторы

Учащийся не достиг ни одного из критериев, перечисленных ниже-0

Учащийся не правильно использует лабораторное оборудование, соблюдая технику безопасности, не умеет самостоятельно проводить наблюдения и измерения. -1

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, но получает необходимые результаты при наблюдениях и измерениях, соблюдая технику безопасности с ошибками в измерениях.-2

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, получает необходимые результаты при наблюдениях и измерениях с помощью учителя, соблюдая технику безопасности, но допускает незначительные ошибки в вычислениях.-3

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, получает необходимые результаты при наблюдениях и измерениях с помощью учителя, экспериментальную установку собирает- 4

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование, , экспериментальную установку собирает самостоятельно, соблюдая технику безопасности, точно описывает результаты эксперимента, делает правильные выводы .- 5

Учащийся правильно использует лабораторное оборудование термометр, калориметр, получает необходимые результаты при наблюдениях и измерениях, соблюдая технику безопасности, во взаимном сотрудничестве с другими учащимися, точно описывает результаты эксперимента, делает правильные самостоятельные выводы.-6

10-12-5

7-10-4

4-6-3

0-3-2

Критерии самооценки работы в группе

Критерий

(за каждый

критерий — от 0 до

5 баллов)

Моя

оценка

Оценка группы

Комментарий

учителя

Я пытался внести максимальный

вклад в работу группы

Я умею выслушивать чужие

аргументы, принимать другую точку зрения

Я умею объяснять свою точку зрения,

приводить доводы

и убеждать

Я отстаиваю свое мнение корректно

Я готов(а) принимать новые и

неожиданные идеи, отличающиеся от

моего первоначального мнения

Я пытаюсь выяснить все

взгляды на проблему, чтобы

решить ее комплексно

Я умею формулировать

проблему и разбивать ее на

отдельные задачи

Я умею работать в команде: иногда —

брать на себя ответственность,

иногда — подчиняться

Критерии общей оценки группы

Утверждение

Ваш комментарий

Наша группа работала как единая

команда

Мы сотрудничали и решали наши

проблемы вместе

Мы обсуждали решения и принимали

решения вместе

Мы поддерживали друг друга и

помогали друг другу

В нашей группе уважается мнение

каждого

В нашей группе ценятся таланты и

способности каждого