Методические рекомендации по организации деятельности учителя и учащихся в процессе решения многоуровневых задач (стр. 4 из 8)

УРОК ТРЕНИНГ-МИНИМУМ (10 класс)
Основная цель: закрепление основного объема нового материала, отработка умения решать

шаблонные задачи (минимального уровня).
Структура урока:
1. Оргмомент.
2. Обучающий контроль: беседа по основному объему нового материала.
Основные вопросы:

1.понятие внутренней энергии

2.внутренняя энергия одноатомного идеального газа

3.работа в термодинамике

4.количество теплоты

5.первый закон термодинамики

6.применение первого закона термодинамики к изопроцессам

3. Рассмотрение алгоритма решения задач по термодинамике на примере решения шаблонных

задач

Алгоритм решения задач на расчет параметров изопроцесса:
1. Записать уравнение первого закона термодинамики.
2. Определить тип процесса.
3. Записать первый закон для данного процесса.
4. Выяснить, является ли газ одноатомным (если да, то для решения можно применять уравнение

для внутренней энергии одноатомного идеального газа).
5. Рассчитать необходимые параметры.
Алгоритм решения задачи на уравнение теплового баланса:
1. Записать уравнение теплового баланса.
2. Записать уравнение для количеств теплоты в процессах, в которых теплота выделяется.
3. Записать уравнение для количеств теплоты в процессах, в которых теплота поглощается.
4. Установить смысл КПД (если он указан в задаче).
5. Решить уравнение теплового баланса.
6. Самостоятельное решение задач. Учащиеся делятся на три -четыре группы (по рядам), каждая

группа получает задание - задачи из системы задач. Решение задач проверяется, по одному

учащемуся от каждой группы решают задачи на доске.
7. Срезовая работа. Проводится по шести вариантам задач.
8. Сдача срезовых работ, подведение итогов урока.
9. Домашнее задание. Учащиеся получают задание по всему блоку уроков, при этом тексты

задач разбиты на три группы в соответствии с их сложностью (минимального, общего и

продвинутого уровня).

Дифференциация вводимого материала проявляется и в домашнем задании. Приведу пример дифференцированного домашнего задания к уроку " Основы термодинамики" (10 класс) и "Количество теплоты" (8 класс).

Домашнее задание по теме "Основы термодинамики" (10 класс)
Уровень 1
1. Приведите пример превращения механической энергии во внутреннюю. Объясните, как

происходит превращение.
2. Объясните, почему потенциальная энергия молекул одноатомного идеального газа равна нулю.
3. Чему равна внутренняя энергия 5 моль идеального одноатомного газа при 270*С?
4. При какой температуре 5 моль идеального одноатомного газа будут иметь внутреннюю энергию, равную 20 кДж?
5. Как изменяется температура газа при его сжатии? Почему?
6. Запишите формулу для работы газа в термодинамике. Объясните, при каком условии эта работа будет положительной, а при каком - отрицательной?
7. Объем газа уменьшился с 0,6 м3 до 0,2 м3, а давление осталось таким же. Какая работа

совершена над газом, если его давление равно 100 кПа?
8. Газ находится в цилиндре объемом 12 л под давлением 500 кПа. Чему будет равен объем газа, после того, как он совершит работу 1,5 кДж?
9. Запишите формулу для количества теплоты, которое необходимо для нагревания тела.

Объясните, какие величины в нее входят. Назовите единицы их измерения.
10. Удельная теплота плавления алюминия 380 кДж/кг. Что это значит?
11. Дайте определение удельной теплоты сгорания топлива. Какой буквой она обозначается? Какова ее единица измерения?
12. Какое количество теплоты выделится при конденсации 400 г водяного пара, имеющего

температуру 1000С?
13. Кусок стали нагрели до 7200С и бросили в воду. При этом 4 л воды нагрелись от 180С до 200С. Чему равна масса куска стали? Потерями пренебречь.
14. Сколько воды можно нагреть от 200С до кипения при сжигании 1 т угля, если считать, что вся теплота, выделяющаяся при сгорании идет на нагрев воды.
15. Сколько дров надо сжечь в печи для того, чтобы 10 кг воды нагреть от 200С до кипения?

Вся теплота, выделяющаяся при сгорании идет на нагрев воды.
16. Сколько льда можно растопить, поместив на него железную болванку массой 20 кг, нагретую до температуры 5000С? Начальная температура льда 00С.
17. Запишите формулу первого закона термодинамики, в которую входит работа газа над

внешними телами. Дайте формулировку закона, соответствующую этой формуле.
18. Приведите пример изменения внутренней энергии газа за счет совершения работы. Какой еще способ изменения внутренней энергии вам известен?
19. Газ при расширении совершил работы 500 Дж. Какое количество теплоты он получил или отдал, если его внутренняя энергия увеличилась на 150 Дж?
20. Газ расширяется при постоянном давлении равном 200 кПа, причем его объем при этом

увеличивается на 0,3 м3. При расширении газу передано 200 кДж теплоты. Чему равно изменение внутренней энергии газа?
21. В теплоизолированном сосуде находится 1 моль идеального одноатомного газа. В результате сжатия температура газа увеличилась на 30 К. Чему равна работа совершенная газом? Как изменилась его внутренняя энергия?
22. Идеальный одноатомный газ при постоянном объеме нагрелся на 30 К. Количество газа равно 2 молям. Какое количество теплоты получил газ? Чему равно изменение его внутренней энергии?
23. Что называется тепловым двигателем? Что необходимо для того, чтобы тепловой двигатель совершил работу?
24. Чему равна, в соответствии с законом сохранения энергии, работа, совершенная тепловым двигателем? Запишите формулу. Объясните все величины, входящие в нее.

25. Перечислите основные области народного хозяйства, в которых применяются тепловые

двигатели. Какие различные виды двигателей вам известны?
26. Вычислите КПД турбины тепловой электростанции при низких параметрах температуры

холодильника (2530С) и нагревателя (3500).
27. Чему равна температура нагревателя идеальной тепловой машины, если ее КПД 45%, а

температура холодильника 300 К?

Уровень 2
28. На основании первого закона термодинамики объясните, как изменяется внутренняя энергия идеального газа при изобарном сжатии и расширении?
29. Дайте геометрическое истолкование работы для изобарного и изотермического процессов.
30. Как изменится внутренняя энергия идеального одноатомного газа, если давление и температура газа увеличатся в 2 раза, а объем не изменится?
31. Дайте характеристику адиабатного процесса (по плану).
32. В каком из изопроцессов, происходящих с газом, выполняется условие Q=A'? Докажите.
33. Газ перевели из состояния 1 в состояние 2 двумя способами. В каком случае газ совершил большую работу? Объясните.

рис процесса
34. В каком состоянии (1, 2, 3 или 4) идеальный одноатомный газ имеет наименьшую внутреннюю энергию? Наибольшую? При каких процессах он совершает положительную, а при каких отрицательную работу? Ответы поясните.
35. В результате теплопередачи объем газа уменьшился на 0,04 м3. Какое количество теплоты отдал или получил газ, если его внутренняя энергия уменьшилась на 2000 Дж. Давление постоянно и равно атмосферному.
36. При нагревании 40 моль идеального одноатомного газа на 50 К, ему сообщили 400 кДж

теплоты. Какую работу совершил газ при расширении и насколько изменилась его внутренняя энергия?
37. Неон массой 400 г при адиабатном расширении совершил работу 831 Дж. Вычислите, на

сколько градусов и как изменилась его температура.
38. В сосуде объемом 4 л находится идеальный одноатомный газ при температуре 270С и

давлении 100 кПа. Газ изохорно нагрели на 100 К.

Определите изменение внутренней энергии.
39. В цилиндре под поршнем находится 320 г кислорода при 270С и давлении 300 кПа. До какой температуры изобарно нагрели газ, если он совершил работу 8 кДж?
40. Для того чтобы изобарно нагреть 200 моль идеального одноатомного газа на 150 К, ему

пришлось сообщить 640 кДж теплоты. Какую работу он совершил? Чему равно изменение

внутренней энергии газа?
41. Идеальный газ занимает объем 0,5 м3 при давлении 200 кПа. Какую работу он совершит при изобарном нагревании от 00С до 100С?
42. В цилиндре под поршнем находится 1,45 кг воздуха при 170С. Какую работу он совершит при изобарном нагревании до 870С?
43. Газ находится в цилиндре с площадью основания 1600 см2 и занимает объем 0,4 м3.

Температура равна 00С, давление 200 кПа. При изобарном нагревании газу

передано 12 кДж теплоты. Какую работу он при этом совершил? На сколько изменилась высота поршня над дном цилиндра?
44. В сосуде находится 16 моль кислорода. Какое количество теплоты необходимо передать ему, чтобы нагреть на 1 К. Объем не меняется. Удельная теплоемкость кислорода при постоянном объеме 675 Дж/кг К.
45. В сосуд со льдом при 00С налили 2 л воды при 300С. Сколько льда было в сосуде, если после его таяния температура стала равна 120С?
46. В печи на плавление 2 т меди с начальной Т равной 300С была затрачена теплота,

выделившаяся при сгорании 362 кг каменного угля. Определить КПД печи.
47. Для нагревания 2 л воды от 200С до кипения на газовой горелке с КПД 30% надо 81 г газа. Чему равна удельная теплота сгорания газа?
48. Какое количество теплоты необходимо затратить, чтобы вскипятить воду, полученную из куска льда массой 1 кг при температуре -400С?
49. Какова масса оловянной детали, если при опускании ее в воду массой 2 кг, температура воды повысилась с 250С до 370С? Начальная температура детали 2300С.
50. При падении свинцового шара на свинцовую плиту, он нагрелся на 10 К. С какой высоты упал шар? Считать, что вся его энергия идет на нагрев.
51. На сколько градусов нагреется кусок льда при -500С при падении с высоты 1 км? Считать, что вся механическая энергия превращается во внутреннюю.
52. Объясните принцип работы карбюраторного двигателя внутреннего сгорания.
53. КПД идеальной тепловой машины 25%. Температура холодильника 220С. Найти температуру нагревателя. Может ли реальный двигатель с такими же параметрами совершать работу 300 Дж, получив от нагревателя 1000 Дж?
54. Температура нагревателя идеальной тепловой машины 1470С, а холодильника 70С. Чему равны КПД машины и работа, при получении от нагревателя 10кДж теплоты?
55. Автомобиль проехал 120 км со скоростью 80 км/ч и израсходовал 14 кг бензина. Какова