Турысбекова Жадыра Абдихановна
Кентау көпсалалы колледжі, ОҚО, Кентау қаласы физика пәнінің оқытушысы

Сабақтың мақсаты:­­­­

Білімділік: Термометірлерді дұрыс пайдаланып температураны  өлшей білуге үйрету;

Дамытушылық: Термометрлік шкалаларды дұрыс ажыратып, есептеу  заңдылықтарын күнделікті өмірде қолдану, әлемнің физикалық бейнесін оқушының өзалдына танып білуін дамыту;

Тәрбиелік:­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ Білімгер  бойында жауапкершілік, моральдік принціптерінің дұрыс қалыптасуына,   өз ойын еркін айта білуіне  баулу;

ОТҚ және көрнекі-дидактикалық құралдар: термометр, плакаттар, штатив,спирттік лампа, колбалар, термометр, градусник, салқын су, мұз салынған колба, кітаптар т.б.

Оқыту  тәсілі:  топтық, релакция әдістерінің элементтерін пайдалана отырып сабақты интерактивтендіру;

Пәнаралық байланыс: химия, биология;

Әдебиеттер тізімі:

Негізгі: Б.Конгарт, Физика- 10 кл ;

Қосымша: Рымкевич есептер жинағы , оқушы анықтамасы;

Сабақтың барысы мен мазмұны:

1.Ұйымдастыру кезеңі 3-5 мин. (сәлемдесу, түгелдеу, студенттердің зейінін сабаққа аудару)

2.Сабақтың мақсатын хабарлау:

Температура мағынасын  және температуралық шкала туралы ұғымдарды түсіндіріп, өлшеу жүргізуді үйрету;

3.Үй тапсырмасын тексеру 15-20мин.

топтық әдісін-  пайдалана отырып  үй тапсырмасын сұрау

1.      Білімгердің шығарған үй жұмысына берілген есептерін  жеке –жеке тексеру;

2.      1-ойын (топтық әрі жекелеген) «Атомдар құпиясы» сұрақтар (3- топқа бөліп үй тапсырмасынан слайд жүктеу арқылы сұрау)

Үй тапсырмасын бағалау: смайликтерді есеп шығарып сұрақтарға жауап берген оқушылар мен есеп шығармай, сұраққа жауап бермегендеріне  5,4, 3, және 0 балдық  деңгейдегі  тапсырып шығамын.

 

4. Жаңа сабақтың тақырыбы мен оқушылар алдында тұрған мәселелерді хабарлау. 50-55 мин.

1.  Термодинамикалық параметрлер. Tемпература және оны өлшеу
Дененiң молекулалық-кинетикалық құрылымы ескерiлмегенде макроскоптық дене күйiн сипаттайтын шамаларды макроскоптық параметрлер деп атайды.

Бұндай шамалар қатарына көлем V, қысым P, температура T және басқалар. Көлем мен қысым механикалық сипатталатын шамалар. Температура дененiң қызу дәрежесiн бередi, оның iшкi энергетикалық күйiн анықтайды.

Егер қандайда бiр оқшауланған жүйенi құрайтын денелер температурасы бастапқы уақытта әртүрлi болса, онда уақыттың келесi мезеттерiнде олар бiртiндеп теңесе бастайды да ақырында бiрдей болады, денелер арасында жылулық тепе-теңдiк орнайды.

Жүйенiң жылулық тепе-теңдiгi деп оның барлық макроскоптық параметрлерi қай уақытта да ұзақ өзгерiссiз қалуын айтады.

Осылайша, температура денелер жүйесiнiң жылулық тепе-теңдiк күйiн сипаттайды, атап айтқанда: өзара жылулық тепе-теңдiкте тұрған жүйенiң барлық денелерiнiң температуралары бiрдей болады. Оны өлшеу үшiн кез келген макроскоптық белгiлi шаманың температурадан тәуелдiлiгiн пайдалануға болады. Практикада дененiң жылулық кеңу қасиетi жиi қолданылады, атап айтқанда, қысым тұрақты болғанда сұйық көлемiнiң өзгеруiнiң температурадан тәуелдiлiгi. Температураны өлшейтiн прибор – термометр, осы принципте құрастырылған.

Демонстрациялық  көрініс: Спирттік шам арқылы су температурасын жоғарылату арқылы  су температурасының көтерілуін көрсету арқылы өз түсіндірген материалымды дәлелдеймін. Теорияның дұрыстығына оқушылардың көзін жеткіземін  (интерактивті әдіс)

 

Релаксация әдіс: (кері байланыс) 1-Температура видеосын  көрсету және әр топтың оқушыларынан бұл не? Бұл қандай құбылыс? Нәтижесінде не болды? деген сұрақтар қою арқылы оқушылардың белсенділігін арттыра отырып  тақырыптың әр пунктін пысықтаймын.

 

Термометрлердің негізгі түрлерін қарастырайық:
1. Спирттік немесе сынаптық түрі. Олар сұйық көлемінің температураға тәуелділігіне негізделген.
2. Газдық түрі газ қысымының температураға тәуелділігіне негізделген.
3. Электрлік түрі электр кедергісінің температураға тәуелділігіне негізделген.
4. Пирометрлер. Олар заттың оптикалық қасиеттері мен сәуле шығарғыштық қабілетінің температураға тәуелділігіне негізделген. Пирометрлердің көмегімен жоғары температураларды өлшеуге болады.
Температураны макроденелердегі молекулалардың хаосты қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшемі деп санауға болады. Жеке – дара молекулаға температура түсінігін қолдануға болмайды.

Термометрдi градуирлегенде санақ басын (0 деңгейiн) мұздың еру температурасын алады. Екiншi тұрақты нүктесi (мәнi) ретiнде (100 деңгейi) қалыпты атмосфералық қысымда судың қайнау температурасы алынады мұндай нүктелер реперлік нүкте деп аталады.

(2-сурет). Бұл Цельсийдiң градустер шкаласы деп аталады. 0-мен 100 нүктелерiнiң аралығын градус деп аталатын теңдей 100 бөлiкке бөлiнген. Сұйық бағанының бiр бөлiкке жылжуы (орынауыстыруы) температураның 1 градус Цельсийге өзгеруiне сәйкес келедi. Әртүрлi сұйықтардың қыздырылғанда кеңуi (ұлғаюы) бiрдей болмағандықтан, термометрлерде оған сәйкес градуирленген.

 

 

2-сурет

Фаренгейт шкаласы
1724 жылы Ұлыбританияда және Голландияда жұмыс істеген неміс физигі Фаренгейт ұсынған. Реперлік нүктелер: 0 F – 1709 жылы ерекше суық қыстың температурасы (бұл температураны мұз, су ерітіндісі мен мүсәтірдің қосындысы арқылы алды), 32F- мұздың еру температурасы, адам денесінің қалыпты температурасы – 98 F. Бұл шкала бойынша судың қайнау температурасы – 212 F.   Фаренгейт шкаласын АҚШ – та пайдаланады.

Реомюр шкаласы
1730 жылы француз жаратылыстанушысы Реомюр жасаған. Реперлік нүктелері: 0 Р – мұздың еру температурасы , 80 Р – судың қайнау температурасы .

Білімгердің белсенділігін арттыру сұрақтары:
1.     Термодинамикалық (макроскоптық)  параметрлер дегеніміз не?
2.     Термометр қандай құрал?
3.     Температуралық шкалаларды ата
4.     Термометр түрлерін атаңыз   (Видео көріністер қою арқылы сұрақтар қою)

Абсолют температуралар шкаласы.
Барлық газдар жылу тепе-теңдiгi кезiнде температуралары бiрдей болады. Молекулалардың жылулық қозғалысы сөз болғандықтан, температураны молекулалық деңгейдегi физикалық шамалар арқылы жазу керек. Бұндай шама ретiнде молекуланың iлгерлемелi қозғалысының кинетикалық энергиясын алуға болады. Бұл жорамал үш ыдыспен жасалған тәжiрибеде толық дәлелденедi.

Тәжiрибе көрсеткендей, θ=pV/N қатынасы температурадан басқа ештеңеден тәуелдi емес, сондықтан оны Т температураның бiрден-бiр өлшемi ретiнде қарастыруға болады.

θ = kТ немесе pV/N = kT, (1)

мұнда k – Больцман тұрақтысы деп аталатын пропорционалдық коэффициентi.

(1) теңдiгiмен анықталатын температура терiс шама болуы мүмкiн емес. Сондықтан ол абсолюттi температура деп аталады.

Температураның абсолюттi нөлi (Т = 0) деп молекулалық қозғалыстардың тоқтаған кезiн (E = 0) айтады. Бұл табиғаттағы ең төмен температура. Осы анықтама негiзiнде ағылшын ғалымы У.Кельвин температураның абсолюттi шкаласы ұғымын енгiздi. Бұл шкала бойынша температура абсолюттi нөлден бастап саналады және оның бөлiктерi Цельсий шкаласының градусына тең. Абсолюттi T температура мен Цельсий шкаласы бойынша t температураның арасындағы байланыс Т = t+273 теңдiгiмен берiледi. СИ жүйесiнде абсолюттi температура кельвинмен өлшенедi және ол К әрпiмен белгiленедi. Бiр кельвин Цельсий шкаласы бойынша бiр градусқа тең (1 К=1oС).

(1) өрнегiн молекулалық-кинетикалық теорияның PV/N=2/3 түрiндегi негiзгi теңдеуiмен теңестiрiп

. (2)

Осылайша, абсолюттi температура газ молекулаларының жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшемi болып табылады.

(1) формуладан шығатыны мынадай өрнек

p = nkT. (3)

Қысым мен температура бiрдей болған жағдайда барлық газдардағы молекулалар концентрациясы да бiрдей болады (k тұрақтысы газдың қасиетiнен тәуелсiз). Басқаша айтқанда Авогадро заңының орындалуы байқалады: көлемдерi бiрдей газдарда қысым мен температура бiрдей болған жағдайда олардағы молекулалар саны да бiрдей болады.

Білімгердің белсенділігін арттыру сұрақтары:
1.      Абсолют температура дегеніміз не?

2.      Абсолют температураның теңдеуін жаз.

 

(Жазылым дағдысы)

 

Нақты жаздыратын анықтамалық сөздік:

Макроскоптық параметрлер – дененiң молекулалық-кинетикалық құрылымы ескерiлмегенде макроскоптық дене күйiн сипаттайтын шамалар.

Орташа квадраттық жылдамдық – газ температурасы белгiлi болса, онда оның молекуласының қозғалысының орташа түзу сызықты жылдамдығын: теңдеуiмен орташа кинетикалық энергия анықтамасынан теңдiгiмен теңестiрiп, одан алынған квадраттық түбiр:

Температура – идеал газ молекуласының орташа кинетикалық энергиясының өлшемi.

Температураның абсолюттi нөлi (Т=0) – молекулалық қозғалыстардың тоқтаған кезi (E=0).

Температураның абсолюттi шкаласы – температураның санақ басы абсолюттi нөлден бастап саналады және оның бөлiктерi Цельсий шкаласының градусының бөлiктерiне тең.

Термометр – температураны өлшейтiн прибор.

Т = t+273 – абсолюттi T температура мен Цельсий шкаласы бойынша t температураның арасындағы байланыс теңдiгi.

Цельсийдiң градустер шкаласы – санақ басына (0 деңгейiне) мұздың еру температурасын алып, екiншi тұрақты нүктесi (мәнi) ретiнде (100 деңгейiне) қалыпты атмосфералық қысымда судың қайнау температурасын алып, ол екi аралықты теңдей 100 бөлiкке бөлiнген термометр.

2-ойын. (топтық) «Формулалар эстафетасы» (үш топқа бір парақтан 3 данасы  беріледі оқушылар өткен сабақтар бойынша формулалар жазады) 3 мин

 

 

(Алған білімін жүйелеуге бейімдеу әдісі яғни жаттығу шығару үлгісін көрсету)

 

Есеп шығару үлгісі: 5 мин

 

Есеп 1.

Цельсий шкаласы бойынша термометрдiң көрсетуi. Бұл температура абсолюттiк шкала бойынша неге тең?

Шешуi.

Абсолюттi температура мен Цельсий шкаласы бойынша алынатын температураны байланыстыратын қатынасты жазамыз: T = t + 273

Бұдан: T = (-73+273)oK=200oK.

 

Есеп 2.

Ауаны идеал газ деп есептеп, қалыпты жағдайда ауадағы молекулалар концентрациясын табу керек.

Шешуi.

Қалыпты жағдайда T=273oK, P = 105Па. Газ қысымы ρ = nKT формуласымен есептелетiндiктен, бұдан шығатыны .

(Алған білімінің дұрыстығын талдау және анализ жасауға дағдыландыру)

Не білдім? Қандай заңдылықты  қолданамын? Нені дұрыс түсінбедім? Сұрақтары аясында өздерінің алған теориялық білімінің қолданыс табуына  және түсінбеген сұрақтарына жауап алуға  жол ашу.

-ойын. (Жұптық) Тәжірибелік есеп:

І –деңгей: 15 мин

Колбаларға ыстық және суық су құиылады олардың температурасы өлшенеді. Колбаның градуирленген өлшемімен көлем  мәні алынады. Судың тығыздығы мен  қысымы өлшенеді. (Тиісті мәндерін халқаралық SI жүйесіне келтіріп есептеп шығады).

ІІ-деңгей: 15 мин

Есеп 1.

Идеал газдың абсолюттiк температурасы 2 есе кемiгенде, оның молекулаларының жылулық қозғалысының орташа квадраттық жылдамдығы қалай өзгередi?

 

Шешуi.

Температуралары T1 және T2 кезде, газ молекулаларының жылулық қозғалысының кинетикалық энергиясының формуласын жазамыз: ;

; екiншi теңдеудi бiрiншiге мүшелеп бөлiп, алатынымыз:

.

Есеп 2.

Қалыпты атмосфералық жағдайда қандайда бiр газ тәрiздес заттың 10°C температурада тығыздығы 2,5 кг/м3. Осы заттың молярлық массасын табу керек.

Шешуi.

болғандықтан, идеал газ күйiнiң теңдеуiн былай жазуға болады: бұдан .

Есеп 3.

Көлемi V1= 6 л газ изотермиялық сығылған. Бұл кезде қысым Δp = 4кПа-ға өстi. Бастапқы қысымы p1 қандай болған?

 

Шешуi.

Бойль-Мариот заңы бойынша: және p2=p1 + Δp болғандықтан, оны бiрiншi теңдiкке қойсақ , одан шығатыны

 

5. Жаңа сабақты қорытындылау.3мин

1. Температура дегеніміз не?

2. Температураны өлшеуші құралдарды ата?

3. Температураның шкаласы нешеге бөлінеді?

4. Абъсолют нол температураның мәні қандай?

5. Цельси шкаласы қайдан пайда болды?

Графикалық рефлексия әдісі (суреттермен қорытындылау)

 

6. Сабақтың қорытындысын шығарып, қысқаша түсінік бере отырып бағалау.

3 мин.

(Сабақты қысқаша түсіндіре отырып, жекелеген және топтық ойында белсенділік танытқан оқушылардың смайликтерін жинап отырып бағалап шығамын)

7.Үйге тапсырма беру  3-4 мин.

Б.Конгарт  §4.4- тақырып,  8-жаттығудың 12-15 жаттығулары;